一種甲硼烷-溶劑絡(luò)合物的合成方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于甲硼烷溶劑絡(luò)合物領(lǐng)域，具體涉及一種甲硼烷-溶劑絡(luò)合物的合成方法：將硼氫化物溶于具有絡(luò)合作用的有機(jī)溶劑中，再加入金屬無(wú)機(jī)鹽，于一定溫度下攪拌，直至硼氫化物完全消耗，提純得到甲硼烷-溶劑絡(luò)合物。本發(fā)明采用的反應(yīng)物為硼氫化物和金屬無(wú)機(jī)鹽，反應(yīng)溶劑為具有絡(luò)合作用的溶劑，成本低廉，反應(yīng)物毒性低，操作方便、簡(jiǎn)單、快速。不僅適用于實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)配現(xiàn)用，也適用于大規(guī)模生產(chǎn)。
【專利說(shuō)明】
一種甲硼烷-溶劑絡(luò)合物的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于甲硼烷溶劑絡(luò)合物領(lǐng)域，具體涉及一種甲硼烷-溶劑絡(luò)合物的合成方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 甲硼烷與溶劑的絡(luò)合物為乙硼烷溶于溶劑后的存在形式，是一種非常有用的還原 劑，通常甲硼烷的溶劑絡(luò)合物，如甲硼烷四氫呋喃絡(luò)合物，其制備方法為：以硼氫化鈉與三 氟化硼（或三氯化硼）乙醚絡(luò)合物在四氫呋喃中反應(yīng)制得。但是三氟化硼和三氯化硼都具 有非常高的毒性，遇水會(huì)發(fā)生爆炸，危險(xiǎn)性高。對(duì)于實(shí)驗(yàn)操作非常不利。
[0003] 本發(fā)明為甲硼烷這種使用廣泛的還原劑提供了一種簡(jiǎn)單高效的合成方法，通過(guò)本 發(fā)明合成的甲硼烷與溶劑的絡(luò)合物可直接用于多種還原反應(yīng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)常規(guī)制備甲硼烷的溶劑絡(luò)合物方法中存在毒性，危險(xiǎn)性等問(wèn)題，本發(fā)明的目 的是提供一種操作簡(jiǎn)單，低毒無(wú)害，安全可靠，成本低廉的甲硼烷的溶劑絡(luò)合物的制備方 法。
[0005] 本發(fā)明的具體技術(shù)方案為：
[0006] 將硼氫化物溶于具有絡(luò)合作用的有機(jī)溶劑中，再加入金屬無(wú)機(jī)鹽，攪拌，在一定溫 度下令其反應(yīng)，直至硼氫化物完全消耗，提純得到甲硼烷-溶劑絡(luò)合物。
[0007] 所述的硼氫化物為含有BH4S團(tuán)的硼氫化物，包括堿金屬硼氫化物、堿土金屬硼氫 化物和其它金屬硼氫化物，其中，其他金屬硼氫化物為硼氫化鋁（III)、硼氫化鈧（III)、硼 氫化釔（III)、硼氫化鋯（IV)、硼氫化鉿（IV)、硼氫化釷（IV)中的一種或兩種以上。
[0008] 所述的硼氫化物為硼氫化鋰、硼氫化鈉、硼氫化鉀、硼氫化鎂、硼氫化鈣、硼氫化鋁 (III)、硼氫化鈧（III)、硼氫化釔（III)、硼氫化鋯（IV)、硼氫化鉿（IV)、硼氫化釷（IV)中 的一種或兩種以上。
[0009] 所述的金屬無(wú)機(jī)鹽為 IB,、IIB、IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB、VIII、IIIA、IVA、VA 和 VIA族所有金屬的鹵化物、硫酸鹽、硝酸鹽或碳酸鹽中的一種或兩種以上，其中，所述的鹵化 物為氟化物、氯化物、溴化物或碘化物中的一種或兩種以上。
[0010] 所述的金屬無(wú)機(jī)鹽為 Cu (1+)、Zn (2+)、Ti (4+)、V (3+)、Cr (3+)、Sn (2+)、Pb (2+)或 Bi (3+)的鹵化物、硫酸鹽、硝酸鹽或碳酸鹽中的一種或兩種以上。
[0011] 所述的有機(jī)溶劑為

、 、 .、
其中R1、R2、R3為C1-C10的烴基或苯基，苯基上帶有或不帶有取代基，苯基 上的取代基為C1-C5的烴基，取代基的位置為鄰位、間位、對(duì)位中的一種或兩種以上；R4為 C1-C9的烴基；R5為C1-C7的烴基。
[0012] 所述的硼氫化物和金屬無(wú)機(jī)鹽的摩爾比例為m: 100n到100m :n ;
[0013] 所述的硼氫化物和金屬無(wú)機(jī)鹽的優(yōu)選摩爾比例為m: 10n到10m:n，
[0014] 其中n為每分子硼氫化物中BH4基團(tuán)的個(gè)數(shù)，m為金屬無(wú)機(jī)鹽中金屬的價(jià)態(tài)。
[0015] 有機(jī)溶劑于反應(yīng)體系中的體積比根據(jù)所需的甲硼烷-溶劑絡(luò)合物的濃度確定。
[0016] 反應(yīng)溫度為-20~200 °C，優(yōu)選反應(yīng)溫度為0°C~50 °C。
[0017] 所述的提純方式為旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)冷阱收集、高速離心收集上清液、過(guò)濾收集過(guò)濾液中 的一種。
[0018] 本發(fā)明有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0019] 本發(fā)明采用的反應(yīng)物為硼氫化物和金屬無(wú)機(jī)鹽，反應(yīng)溶劑為具有絡(luò)合作用的溶 劑。成本低廉，反應(yīng)物毒性低，操作方便、簡(jiǎn)單、快速。不僅適用于實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)配現(xiàn)用，也適用 于大規(guī)模生產(chǎn)。
[0020] 1.采用的反應(yīng)原料。硼氫化物和金屬無(wú)機(jī)鹽大都為價(jià)格低廉的化學(xué)品。
[0021] 2.本發(fā)明避免了三氟化硼或三氯化硼的使用。低毒、操作方便。
[0022] 3.本發(fā)明可以根據(jù)反應(yīng)器等比例放大，可大批量合成甲硼烷的溶劑絡(luò)合物。
【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1在四氫呋喃中合成的甲硼烷四氫呋喃絡(luò)合物的nB液體核磁圖；
[0024] 由此圖可知，制備的產(chǎn)物為甲硼烷四氫呋喃絡(luò)合物，并且可以得出純度為100%， 無(wú)雜質(zhì)。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 本反應(yīng)通過(guò)硼氫化物與金屬無(wú)機(jī)鹽在有機(jī)溶劑中的反應(yīng)來(lái)批量合成甲硼烷-溶 劑絡(luò)合物。以下通過(guò)實(shí)例對(duì)本發(fā)明予以詳細(xì)描述，需要指出的是本發(fā)明并不局限于這些實(shí) 例。
[0026] 實(shí)施例1 :
[0027] 操作步驟如下敘述：
[0028] 1)稱取硼氫化鈉11. 4237g，溶于300ml四氫咲喃。
[0029] 2)稱取氯化鉛41. 7182g，加入到硼氫化鈉的四氫呋喃溶液中。
[0030] 3)室溫下攪拌此溶液。
[0031] 4)直至硼氫化鈉完全消耗。
[0032] 反應(yīng)方程式為：2NaBH4+2THF+PbCl2= 2NaCl+Pb+2THF ? BH3+H2
[0033] 5)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，在冷阱中收集的方式，將甲硼烷四氫呋喃絡(luò)合物和沉淀分離。
[0034] 6)收集冷阱的溶液即為甲硼烷四氫呋喃絡(luò)合物。
[0035] 實(shí)施例2 :
[0036] 操作步驟如下敘述：
[0037] 1)稱取硼氫化鉀16. 2333g，溶于300ml四氫呋喃。
[0038] 2)稱取三氟化祕(mì)26. 6975g，加入到硼氫化鉀的四氫呋喃溶液中。
[0039] 3)室溫下攪拌此溶液。
[0040] 4)直至硼氫化鉀完全消耗。
[0041] 反應(yīng)方程式為：6KBH4+6THF+2BiF3= 6KF+2Bi+6THF ? BH3+3H2
[0042] 5)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，在冷阱中收集的方式，將甲硼烷四氫呋喃絡(luò)合物和沉淀分離。
[0043] 6)收集冷阱的溶液即為甲硼烷四氫呋喃絡(luò)合物。
[0044] 實(shí)施例3 :
[0045] 1)稱取硼氫化鈉11. 4812g，溶于300ml四氫咲喃。
[0046] 2)稱取氯化亞銅29. 7753g，加入到硼氫化鈉的四氫呋喃溶液中。
[0047] 3)室溫下攪拌此溶液。
[0048] 4)直至硼氫化鈉完全消耗。
[0049] 反應(yīng)方程式為：2NaBH4+2THF+2CuCl = 2NaCl+2Cu+2THF ? BH3+H2
[0050] 5)高速離心此溶液。
[0051] 6)收集上清液即為甲硼烷四氫呋喃絡(luò)合物。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種甲棚燒-溶劑絡(luò)合物的合成方法，其特征在于： 將棚氨化物溶于具有絡(luò)合作用的有機(jī)溶劑中，再加入金屬無(wú)機(jī)鹽，于一定溫度下攬拌， 直至棚氨化物完全消耗，提純得到甲棚燒-溶劑絡(luò)合物。2. 按照權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于：所述的棚氨化物為含有BH4基團(tuán)的棚 氨化物，包括堿金屬棚氨化物、堿±金屬棚氨化物和其它金屬棚氨化物，其中，其他金屬棚 氨化物為棚氨化侶（III)、棚氨化筑（III)、棚氨化錠（III)、棚氨化錯(cuò)（IV)、棚氨化給（IV)、 棚氨化社（IV)中的一種或兩種W上。3. 按照權(quán)利要求2所述的合成方法，其特征在于：所述的棚氨化物為棚氨化裡、棚氨化 鋼、棚氨化鐘、棚氨化儀、棚氨化巧、棚氨化侶（III)、棚氨化筑（III)、棚氨化錠（III)、棚氨 化錯(cuò)（IV)、棚氨化給（IV)、棚氨化社（IV)中的一種或兩種W上。4. 按照權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于：所述的金屬無(wú)機(jī)鹽為IB，、IIB、IIIB、 IVB、VB、VIB、VIIB、VIII、IIIA、IVA、VA和VIA族所有金屬的面化物、硫酸鹽、硝酸鹽或碳酸 鹽中的一種或兩種W上，其中，所述的面化物為氣化物、氯化物、漠化物或艦化物中的一種 或兩種W上。5. 按照權(quán)利要求4所述的合成方法，其特征在于：所述的金屬無(wú)機(jī)鹽為化（1+)、 ZnO+)、Ti (4+)、V (3+)、Cr (3+)、Sn (2+)、化（2+)或 Bi (3+)的面化物、硫酸鹽、硝酸鹽或碳 酸鹽中的一種或兩種W上。6. 按照權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于：所述的有機(jī)溶劑為酸類、硫酸、胺類 或麟類中的一種或兩種W上。7. 按照權(quán)利要求6所述的合成方法，其特征在于：所述的有機(jī)溶劑為其中R1、R2、R3為Cl-ClO的控基或苯基，苯基上帶有或不帶有取代基，苯基上的取代基 為Cl-巧的控基，取代基的位置為鄰位、間位、對(duì)位中的一種或兩種W上；R4為C1-C9的控 基；R5為C1-C7的控基。8. 按照權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于： 棚氨化物和金屬無(wú)機(jī)鹽的摩爾比例為m: 10化到IOOm :n，棚氨化物和金屬無(wú)機(jī)鹽的優(yōu) 選摩爾比例為m:l化到10m:n，其中n為每分子棚氨化物中BHa基團(tuán)的個(gè)數(shù)，m為金屬無(wú)機(jī) 鹽中金屬的價(jià)態(tài)。9. 按照權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于：反應(yīng)溫度為-20~200°C，優(yōu)選反應(yīng) 溫度為〇°C~50°C。10. 按照權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于：所述的提純方式為旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)冷阱收 集、高速離屯、收集上清液、過(guò)濾收集過(guò)濾液中的一種。
【文檔編號(hào)】C01B6/10GK105984847SQ201510061003
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年2月5日
【發(fā)明人】陳萍, 陳維東, 黃振國(guó)
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所