Способ получения диэтилцинка высокой чистоты

 

Способ получения диэтилцинка высокой чистоты. Использование: в качестве полупродукта при получении лазерных материалов и катализаторов полимеризации. Сущность изобретения: продукт - диэтилцинк, C4HioZn выход - 85%. Содержание C2HsBr 0,5 -10%. Реагент 1: C2HsBr. Реагент 2: Zn условия реакции: при 38-45° С в течение 2,5-5,0 ч с последующей термообработкой при 60-180° С в течение 0,3-1 ч перед диспропорционированием в присутствии каталитической системы выбранной из группы: CaHsZnBr- Cul -Zn(OH)2; CaHsZnl - Cul - Zn(OH)2; (C2Hs)Zn - Cul - Zn( C2HsZnBr - РеС1з - Zn(OH)2; C2H5Br - Cul - FeCIa - Zn(OH)2; C2H5ZnBr - Cul - FeCIa 4(CsH5N) - Zn(OH)2. 1 табл,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАПИС1ИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.5U 1775403 А1 (5!)5 С 07 F 3/06

ГОСУДАРСТВЕ11НЫИ КОМИТЕТ

l1O ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1М „,, - с б

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1293104, кл. С 07 F 3/06, 1987, Патент Японии № 45 — 651, кл, С 07 F 3/06, 1970.

Авторское свидетельство СССР № 1550895, кл. С 07 F 3/06, 3/02, 1988.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4853645/04 (22) 23.07.90 (46) 15.11,92, Бюл, № 42 (71) Нижегородский политехнический институт (72) И,В, Еремеев, С.М, Данов, С.А, Гордеев и В.P. Сахипов (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИЭТИЛЦИНКА

ВЫСОКОЙ ЧИСТОТЫ

ИзоЬретение относится к химии металлоорганических соединений,в частности к получению диэтилцинка !,ЦЭЦ) высокой чистоты, которыи может быть использован для получения лазерных материалов и как катализатор (КТ) в производстве высокомолекулярных синтетических веществ.

Целью изобретения является интенсификация и упрощение процесса. Интенсификация, упрощение процесса и повышение чистоты ДЭЦ достигается использованием другого КТ, содержащего кроме этилцинкгалогенида или диэтилцинка дополнительно иодид меди {!) или иодид меди (!) и гидроксид цинка, или хлорид железа (III) и гидроксид цинка, или иодид меди (i) и комплекс железа (III) с четыры;я молекулами пиридина и гидроксид цинка, а процесс ведут с термообработкой реакционной смеси при температуре

60 — 200 С перед диспропорционировани(57) Способ получения диэтилцинка высокой чистоты. Использование: в качестве полупродукта при получении лазерных материалов и катализаторов полимеризации, Сущность изобретения; продукт — диэтилцинк. C4H>oZn выход, 85%. Содержание

С2Н5Вг < 0,5 ° 10%. Реагент 1: С2Н5Вг. Реагент 2: Zn условия реакции: при 38 — 45 С в течение 2,5-5,0 ч с последующей термообработкой при 60 — 180 С в течение 0,3 — 1 ч перед диспропорционированием в присутствии каталитической системы выбранной из группы: С НБ2пВг- Cul - Zn(0H)z; С2Н52 .и! — Cul — Zn(OH)z; (CzHg)Zn — Cul - Zn(0H)z;

CzHsZnBr - FeCb - Zn(OH)z; С2Н5Вг - CulFeCIa - Zn(0H)z, CzHgZnBr - Cul - РеС!з

4(CgHgN) - Zn(QH)z. 1 табл, ем. Получение ДЭЦ ведут из этилбромида и цинка при 38 — 45 С в присутствии указанного КТ, По окончании реакции проводится термообработка смеси при 60 — 200 С. После этого полученный этилцин кбромид подвергают термическому диспропорционированию при 150 — 200 С с одновременной отгонкой

ДЭЦ в вакууме, Способ обеспечивает получение ДЭЦ с высоким выходом (92%) и содержанием . этилцинкбромида 5 10 мас,% при исключении Специальных операций по очистке ДЭЦ и общем времени процесса 2,5 — 7 ч.

Пример 1. В реактор, снабженный мешалкой и обратным холодильником, помещают 15 г (0,679 моль) иодида меди {I), 13 г (0,13 моль) гидроксида цинка и 200 г (3,06 г-атома) порошка цинка. Реактор вакуумируют в течение 10 минут, заполняют аргоном и прибавляют 296 г раствора

1775403 этилцинкбромида в этилбромиде, содержащего 30 г (0,172 моль) этилцинкбромида и 266 г (2,44 моль) этилбромида, Реакцию проводят при интенсивном перемешивании в интервале температур 38 — 45 С в течение

2,5 ч (до прекращения конденсации паров этилбромида в обратном холодильнике). Затем температуру в реакторе повышают до

60" С и реакционную массу выдерживают в этих условиях в течение 40 мин. После этого проводят термическое диспропорционирование образовавшегося этилцинкбромида в том же реакторе без перемешивания реакционной массы (заменив обратный холодильник на прямой) при 150 — 200 С с одновременной отгонкой диэтилцинка в вакууме. Получают 137,1 г (1,11 моль) диэтилцинка (Ткип. = 118 С), что составляет 84 Д от теории. Для определения содержания основного вещества в полученном диэтилцинке его подвергают гидролизу: (С Н@2п + 2(HzO)- Zn(OH/ + 2 С2Н6 (смесь углеводородов)

Содержание этилбромида в диэтилцинке определяют хроматографически.

Пример 2 — 22. Проведены аналогично примеру 1. Однако в примерах 2 — 5 отсутствует термообработка перед диспропорционированием.

Данные сведены в таблицу.

В случае применения в качестве катализатора описанных стимулирующих систем беэ этилцинкгалогенида или диэтилцинка имеет место неконтролируемый индукционный период.

Предлагаемый способ получения диэтилцинка пригоден также для получения других алкилцинкгалогенидов и диалкилпроизводных цинка. Наряду с этилцинкгалогенидами и диэтилцинком в качестве одного из компонентов стимулирующей системы могут использоваться также другие представители классов алкилцинкгалогенидов, диалкильных производных цинка и некоторых других элементорганических соединений, например, лития, магния, алюминия, кадмия. Вместо или совместно с иодидом меди (I) могут применяться и другие галогениды меди (I) или (II), Процесс ведут без растворителя, но растворители (инертные

5 по отношению к цинкорганическим соединениям) также могут использоваться. П редлагаемый способ получения диэтилцинка имеет следующие технико-экономические преимущества:

10 Позволяет исключить неконтролируемый по продолжительности индукционный период и интенсифицировать процесс получения этилцинкбромида и диэтилцинка;

Позволяет получать диэтилцинк высо15 кой чистоты без использования трудоемкой и дорогостоящей очистки от этилбромида, являющегося лимитируемой примесью в случае использования диэтилцинка для производства лазерных материалов;

20 Позволяет максимально упростить загрузку этилбромида в реактор и исключить продувку азотом при пониженном давлении реакционной массы перед термическим диспропорционированием этилцинкброми25 да.

Формула изобретения

Способ получения диэтилцинка высокой чистоты взаимодействием этилбромида с цинком при нагревании при 38 — 45 С в

30 присутствии катализатора, содержащего этилцинкгалогенид или диэтилцинк, с последующим диспропорционированием образующегося этилцинкбромида и одновременной отгонкой целевого продук35 та в вакууме, отличающийся тем, что, с целью интенсификации, упрощения процесса и повышения чистоты диэтилцинка, в качестве катализатора используют систему, содержащую дополнительно иодид меди (!)

40 или иодид меди (1) и гидроксид цинка, или хлорид железа (III) и гидроксид цинка, или иодид меди (I) и комплекс железа ((11) с четырьмя молекулами пиридина и гидроксид цинка, а процесс ведут с термообработкой

45 реакционной смеси при 60-200 С перед .диспропорционированием.

1775403

Пг»пары политич склуиеиип лиэтипциикл (исколилл гп>гоуэка рплггитпл>200 г (3 г-л>пил) цинкл; 766 г I7,44 иппь) этипбрпиилл) Среме термообработки, иим

Способ по Стимулируют>ал система прииграм

Соллрклмие этипбромида

° лиэтипциике, мас.2

Оылол лиэтипцинка от теории, Спемл сии- Теиппрлтуол тела этилцимк- тлрнопбрлботбрпмилл пои ки реакционной

38- >баС, ч смеси, C

Этипциикбронид (30 г (0,17 ноль))молил мели (1) (15 г (0,08 моль)) 4,5

Этипциикбромил (30г(0,17моль))- 8

Иодил меди (I) (15г(0,08 ноль))- 2 ° 5

Гилроксид цинка (13г (0,13 моль)) 2,5

1,5 ° 10

3,0 10

2,0 10

1,4 ° 10

2,3 10

5,4 F 10

Неньее 5 ° О 10

Немьее 5,0 10

Неньее 5,0 1О

82

2,5

2,5

2,5..

2,5

2,5

40

9l

100

10

200

Этипцинкиодид (38г(0,17иогь))lsd»7s меди(1) (15r(0,08моль))Гидроксид цинка (13г(С, 13)) 2 ° 5

}}иэтилцннк (21г(С,17мопб}s

Иолид меди (I) (l5r(0,08мпль))Гилроксид цинка (13r(0, l3))- 5,U

Этипциикбромид (87г(0,5моль))Хпорид келеза (III) (1,62г(0,01нпль))

Гилроксил цинка (13г(0,13ноль)) 2г2

Этипцинкбронид (30г(0,17иопь))Иодид нели (I) (95г(0,05ноль))Хпорид лелеза (111) (49 г((403мопь))Гидроксид цинка (5г(0,05нопь)) 2,0

Этипциикбрсмид (30г(0>17ноль))Иодид меди (1) (9,5г (0,05иоль) )"

Комплекс FeC1 (4СтбзИ) (14,3г(0,03моль))

Гидроксид цинка (5г(0,05мопь)) 2,5

Этипцинкбромид (30r(0,17ноль))Иодид иеди (1) (15г(0,08моль)- 4,5

Этилцинкбронид (30г(0,17иоль))Иодид меди (1) (15г(0,08моль)) 4,5

Этилциикбромид (30г(0,17нопь))Иодид меди (15г(0,08иопь))

Этилцинкиолил (38r(0,17>sossü))Иодид нели (I) (15г(0,08моль) 2,5

Этилцинкиолил (38г(0,17ноль))Иодид меди (1) Н 5r(0,08мопь))Гидроксид цинка (13г(0,13ноль))

Диэтилцинк (21г(0,17моль))Иодид неди (I) (15г(0,08ноль))Гидроксид цинка (13г(0,13мопь)) 5,0

Этипцинкбронид (87г(0,5мопь))Хгарид лелеза (811) (1,62г(С,Сlмоль))Неньае 5,0 ° 10

40

l2

Неньае 5,0 10

80

Неньее 5,0 ° 10

60

Неньн 5,0 ° 10

60

15

Неман 5,0 10 э

6,5.10 э

Немьее 5,0 10 З

Немьее 5,0:10

Неньее 5,0 ° 10

80

16

60

120

87

160

l8

4,0

120

8660

120

63 Немьее 5,0 10

150

Неньве 5,0 10

30

170

Неман 5,0 10

180

Гидроксид цинка (13г(0,13>sos>4)) 2,5 20 а s>

А р и и е ч а н и е. Температура синтеза этилцинкбромида 30 С

Синтез этнлцинкбронидл процедили ° температурном ммтерелле 38 50 С

»ьь исколнал загрузка релгентоэ: 200r(3r-атома) цинка; 380,4г(2,44ноль)этмлмоднда1 бб Содермание этилиодмпл. б»

Составитель И.Еремеев

Техред М.Моргентал Корректор С.Юско

Редактор Т.Иванова

Заказ 4018 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101