159649. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fluorozásra a periódusos rendszer I-III főcsoportjaiba tartozó nehezen oldható fémfluorok felhasználásával

159649 3 . 4 A fémfluoridok fluorozószerként való felhasználására további lehetőség abban áll, hogy koncentrált kénsav hozzáadásával a hidrogénfluoridot felszabadítják és ezt használják fluorozószerként. A kénsav agresszív jellegé miatt azonban gyakran mellékreakciók lépnek fel, ezek pedig a kívánt fluorozott termékre számított hozamokat csökkentik. A találmány szerinti eljárással a periódusos rendszer I—III főcsoportjába tartozó fémek nehezen oldható fluoridszármazékai koncentrált kénsav alkalmazása nélkül hidrogénfluoriddal szemben nem ellenálló szerkezeti anyagú, például üveg, kerámia, vagy zománcozott edényekben fluorozószerként felhasználhatók csaknem kvantitatív hozam elérése mellett. Meglepő módon azt találtuk, hogy a nevezett oldható fémfluoridok sósavval, vagy más híg savakkal olyan nagy mértékben aktiválhatok, hogy reakcióképes atomokat, vagy atomicsoportokat fluoratommal lehet kicserélni, és hasonló eredménnyel lehet felhasználni, mint a hidrogénfluoridot illékony fluorvegyületek előállításánál. A találmány szerint a fluorozást oly módon végezzük, hogy a nevezett fémfluoridokat alkoholos szuszpenzióban halogénihidrogénsavval vagy egy, a hidrogénfluoridnál erősebb hígított savban, előnyösen híg sósavban vagy kénsavban történő szuszpendálással aktiváljuk. A reakció a legtöbb esetben már szobahőmérsékleten megindul, és adott esetben melegítéssel teljessé tehető. A reakció eredményessége szempontjából közömbös, hogy a savat, mint pl. a sósavat külön adjuk a fémfluoridokhoz, vagy azt a fluorozandó vegyületek és a jelenlevő víz, alkohol vagy hasonló vegyületek reakciójának eredményeképpen in situ képezzük. Nagy hozamok elérése érdekében szerves oldószerek oldásközvetítőszerként való felhasználása nem okvetlenül szükséges, gyakran azonban előnyösnek mutatkozik. A kalciumfluorid felhasználható kereskedelmi forgalomban beszerezhető alakban, például őrölt folypát alakjában vagy hidrogénfluoridot tartalmazó szennyvizekből származó és a fluormentesítő berendezésekben képződő kalciumfluorid-iszap alakjában. Hasonló módon alkalmazhatók a többi nehezen oldható fémfluoridok, amelyek ugyan a kalciumfluoridnál drágábbak, gyakran azonban kémiai reakciók során melléktermékként képződnek és. így a találmány szerinti eljárással jól hasznosíthatók. Célszerűnek mutatkozott az is, hogy a fluorozószert csekély feleslegben használjuk, jóllehet a reakció végbemenetele tekintetében ez nem feltétlenül szükséges. Az organoklórszilánok pl. a fent nevezett fémfluoridokkal csaknem kvantitatív mértékben ofganofluorszilánokká átalakíthatók, ha az organoklórszilánokat alkoholban szuszpendáljuk és a klórszilánt keverés közben hozzácsepegtetjük. A könnyen illó organofluorszilánok gyakran már a becsepegtetés közben elillannak. A reakció teljessé tétele érdekében a reakcióelegyet vízifürdőn melegítjük, és így az organofluorszilánok a legtisztább alakban és , kvantitatív hozammal előállíthatók. Ha a fluorszilánok forrpontja magasabb, mint a reakcióelegyben levő egyéb komponens forrpontja, akkor a reakcióelegyet rövid ideig melegítjük, végül a szerves alkatrészeket pl. desztillációval elválasztjuk. A diorganodi- és monoorgano-triklórszilánokat célszerűen először vízmentes oldószerben például alkoholban szuszpendáljuk, majd a kapott keveréket a mindenkori fémfluoridból, híg savból és oldásközvetítőből álló szuszpenzióba keverés közben becsepegtetjük. A keveréket végül vízfürdőn melegítjük. Az eljárás nem korlátozódik organoklórszilánok fiuorozására. Minden olyan esetben alkalmazható ugyanis, ahol hidrogénfluoriddal eddig ismert módon illékony fluorvegyület képezhető volt. így például a találmány szerinti eljárásnál az összes olyan organoklórszilán reagáltatható, amely a szilíciumatomon alkil-, alkenilvagy ariigyökön kívül olyan atomokat, vagy atomcsoportokat tartalmaz, amelyek hidrogénfluoriddal szintén organofluorszilánokká alakíthatók át. Ezek a vegyületek az organohalogénszilánokon kívül az organooxiszilánok, organoszilazánok és organoszililaminok, organoszililészterek, organotioszilánok, organoszilanolok és -szilanolátok, organohidrogén-szilánok, organociano-, danátok és -tiocianáto-szilánok, organo-di- és poliszilánok, organohalogén-sziloxánok, organopolisziloxánok stb. A felsorolt organoszilánokat is célszerűen tiszta vagy oldott alakban olyan kevert szuszpenzióba csepegtetjük be, amely a mindenkori fémfluoridból, egy a definíciónak megfelelő savból és előnyösen egy oldószerből áll, majd a reakcióelegyet végül vízfürdőn melegítjük. Oldószerként a szokásos szerves oldószerek, például toluol-benzol, klór, szénhidrogének, pentánok, hexánok alkalmazhatók. Különösen jól beváltak az alkoholok, például etanol, propanol, butanol és az olyan oldószerek,, amelyek vízzel teljes mértékben vagy részben elegyednek, mint a tetrahidrafurán, dioxán, acetonitril, aceton stb. Az oldószer önmagában vagy vízzel elegyítve is felhasználható. Ha a találmány szerinti eljárásnál szükséges savat külön nem adjuk a reakcióelegyhez,. hanem először azt a fluorozandó vegyület és víz vagy alkohol reakciójával képezzük, mint például az organoklórszilánok íluorozásánál, akkor legalább az alábbi reakcióegyenletnek megfelelő 10 IS 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2