IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2459866/23-04 (22) 14.02.77 (46) 15.04.86. Бюл. 11 14 (71) Ордена Ленина институт элементоорганических соединений АН СССР (72) И. Л. Кнунянц, А. Л. Бельферман, Ю. А. Паздерский, Л. С. Герман, А. М. Межерицкий и С. P. Стерлин (53) 547,431.6(088.8) (56) Патент Голландии Ф 65)1839, кл. С 23 В, 1966, C5D 4 C 07 С 143/08 С ll D 1 12 (54) ОКСАФТОРАЛКАНСУЛЬФОНАТЫ КАК

ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА. (57) Оксафторалкансульфонаты общей формулы где n вЂ” число l или 2;

М вЂ” калий или натрий, как поверхностно-активные вещества.

686316

Изобретение относится к синтезу поверхностно-активных веществ, конкретно к синтезу оксафторалкансульфонатов.

Эти соединения могут быть ис- 5 пользованы как поверхностно-активные вещества в гальванической технике, флотации, как компоненты средств пожаротушения, Известные соли фторированных суль- 10 фокислот обладают аналогичной активностью. В частности, калиевая соль перфтор-4-этилциклогексансульфокислоты, являющаяся близкой по структуре к новым соединениям, является поверх- 15 ностно-активным веществом и применяется в качестве добавки к электролитам хромирования.

Однако из-за сложности получения исходного для этого вещества соединения вЂ” перфтор-4-этилциклогексансульфофторида, оно является труднодоступным, выход целевого продукта низкий и эксплуатационные характеристики невысоки.

Целью изобретения является боль, шая доступность и более высокие эксплуатационные свойства поверхностно-активных веществ.

Указанная цель достигается новой Э0

Ф химической структурой оксафторалкансульфонатов, которая выражается следующей общей формулой:

35 ь ь т з

CF где n вЂ” - число 1 или 2;

М -, калий или натрий, 40

Указанные соединения получают взаимодействием фторангидрида оксафторалкансульфокислоты и щелочи,, предпочтительно в присутствии алифатического спирта, смесь перемешива- 45 ют, осадок промывают горячим спиртом, спиртовые растворы объединяют и выпаривают. Выход целевого продукта количественный.

Исходные фторангидриды легко и 50 с высоким выходом образуются при декарбонилировании фторангидридов

<1-сульфофторидфторкарбоновых кислот, содержащих в основной цепи атомы кислорода, которые выпускаются в СССР в Я промышленном масштабе.

Пример 1. В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, капельной воронкой и обратным холодильником, помещают 13,7 мл 1О -ного раствора

КОН (0,22 моль KOH), 3 мл этилового спирта и при перемешивании постепенно прибавляют 4,8 r (0,01 моль) фторангидрида 4-трифторметил-3,6-диоксаперфтороктансульфокислоты. После окончания экзотермической реакции смесь перемешивают в течение 0,5 ч, избыток щелочи нейтрализуют НСР, реакционную смесь высушивают, остаток растворяют в 120 мл кипящего этанола, спиртовой раствор фильтруют и выпаривают. Получают 5,2 г (количест.вЂ” венный выход) калиевой соли 4-трифторметил-3,6-диоксаперфтороктансульфокислоты. Соль не плавится при нагревании до 300 С.

Найдено, : С 15,37; F 52,98;

S 5,48.

С F О-SK

Вычислено, %: С 16,12; F 54,70;

S 6,14.

Аналогично при омылении раствором едкого натра получают натриевую соль

4-трифторметил-3,6-диоксаперфтороктансульфокислоты.

Найдено, %: С 16,68; F 57,61;

S 6,04.

С„Р„, О SNa

Вычислено, %: С 17,00; F 57.69;

S 6,48.

Пример 2. В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, капельной воронкой и обратным холодильником, помещают 4,8 г (0,01 моль) фторангидрида З-трифторметил-3,6-диоксаперфтороктансульфокислоты и при интенсивном перемешивании постепенно прибавляют раствор 1,2 г (0,02 моль)

КОН в 12 мл абсолютного спирта.

Смесь перемешивают: 0,5 ч, раствор фильтруют, осадок промывают горячим

1 спиртом (Зх20 мл), спиртовые растворы. соединяют и упаривают. Получают

5,1 r (96 ) калиевой соли 4-трифторметил-3,6-диоксаперфтороктансульфоки слоты

Пример 3 ° В условиях примера 1 из фторангидрида 4,7-бис-(трифторметил)-3,6,9-триоксаперфторунде» кансульфокислоты получают калиевую соль 4,7-бис-(трифторметил)-3,6,9-триоксаперфторундекансульфокислоты, выход количественный. Соль не плавится при нагревании до 300 С.

Найдено, .: С 16,87; F 56,54.

С1 F us 0e SK

16 4 рид (Б) с концентрацией активной ча6863

Результаты испытаний приведены в таблице.

Отработано, ампер ч

29,3

708

19,3

43 <2

1532

44,3

19,8

2348

44,6

52,3

3272

20,7

3612

20,7

53,6

30 . 424

20,7

59,0

23,6

4360

65,3 в процессе хромирования.

В лабораторных условиях проводят испытания вещества формулы

CF CF -OCF -CF-0CF -CFS0 К (А)

3 1 1 1 3

CF3

4472

26,8

65,8 в качестве поверхностно-активного вещества в процессе хромирования.

Испытания производят при следующих условиях.

Состав электролита, г/л:

СгО 250

Н $0„ 2,5 (плотность раствора 1,85 г/см )

Температура, С 60-65

Катодная плотность тока, А/дм 20

Сила тока, А 8

Параллельно испытывают препарат перфтор-4-этилциклогексансульфофто40

ВНИИПИ Заказ 1979/1

Подписное

Тираж 379

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Вычислено, %: С 17,47; F 58,00.

Аналогично при омылении раствором едкого натра получают натриевую соль

4,7-бис-(трифторметил)-3,6,9-триоксаперфторундекансудьфокислоты. 5

Пример 4. В условиях примера 1 из 6,4 г (0,01 моль) фторангидрида 4,7-бис-(трифторметил)-3,6,9-триоксаперфторундекансульфокислоты и 1,2 r (0,02 моль) КОН (раствор в

15 мл абсолютного спирта) получают

6,6 r (96%) калиевой соли 4,7-бис-(трифторметил)-3,6,9-триоксаперфторундекансульфокислоты. Соль не плавится при нагревании до 300 С. !5

Найдено, %: С 16,87; F 56,54»

S4 31.

Вычислено, %: С 17,47; F 58,00;

$ 4,66.

Аналогично при омылении раствором едкого натра получают натриевую соль

4,7-бис-(трифторметил)-3,6,9-триоксаперфторундекансульфокислоты.

Найдено, %: С 17,99; F 60,20;

S 4,52.

С„Р, 0 SNa

Вычислено, %: С 18,18; F 60,45;

S 4,84.

Испытание вещества формулы

СР СР -OCF2-CF вЂ” OCF -СР $0,К з сти С Г в электролите также 1 г/л.

Кроме того, измеряют унос воды из электролита при хромировании. В случае применения препарата А, (CF -CF -OCF -CF-0CF -CF -SO К)

Ь 1 2 2 .1 З

CF3 он составляет примерно в 1,5 раза меньше, чем в случае применения препарата Б.

Качество покрытия иэделий хромом аналогично при применении обоих пре.паратов.

Таким образом, преимуществом нового соединения являются меньшая величина поверхностного натяжения электролита, большая химическая стойкость в электролите хромирования и снижение водоуноса при хромировании.