一种甲硼烷-溶剂络合物的合成方法技术

本发明专利技术属于甲硼烷溶剂络合物领域，具体涉及一种甲硼烷-溶剂络合物的合成方法：将硼氢化物溶于具有络合作用的有机溶剂中，再加入金属无机盐，于一定温度下搅拌，直至硼氢化物完全消耗，提纯得到甲硼烷-溶剂络合物。本发明专利技术采用的反应物为硼氢化物和金属无机盐，反应溶剂为具有络合作用的溶剂，成本低廉，反应物毒性低，操作方便、简单、快速。不仅适用于实验室现配现用，也适用于大规模生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于甲硼烷溶剂络合物领域，具体涉及一种甲硼烷-溶剂络合物的合成方法。
技术介绍
甲硼烷与溶剂的络合物为乙硼烷溶于溶剂后的存在形式，是一种非常有用的还原剂，通常甲硼烷的溶剂络合物，如甲硼烷四氢呋喃络合物，其制备方法为：以硼氢化钠与三氟化硼(或三氯化硼)乙醚络合物在四氢呋喃中反应制得。但是三氟化硼和三氯化硼都具有非常高的毒性，遇水会发生爆炸，危险性高。对于实验操作非常不利。本专利技术为甲硼烷这种使用广泛的还原剂提供了一种简单高效的合成方法，通过本专利技术合成的甲硼烷与溶剂的络合物可直接用于多种还原反应。
技术实现思路
针对常规制备甲硼烷的溶剂络合物方法中存在毒性，危险性等问题，本专利技术的目的是提供一种操作简单，低毒无害，安全可靠，成本低廉的甲硼烷的溶剂络合物的制备方法。本专利技术的具体技术方案为：将硼氢化物溶于具有络合作用的有机溶剂中，再加入金属无机盐，搅拌，在一定温度下令其反应，直至硼氢化物完全消耗，提纯得到甲硼烷-溶剂络合物。所述的硼氢化物为含有BH4基团的硼氢化物，包括碱金属硼氢化物、碱土金属硼氢化物和其它金属硼氢化物，其中，其他金属硼氢化物为硼氢化铝(III)、硼氢化钪(III)、硼氢化钇(III)、硼氢化锆(IV)、硼氢化铪(IV)、硼氢化钍(IV)中的一种或两种以上。所述的硼氢化物为硼氢化锂、硼氢化钠、硼氢化钾、硼氢化镁、硼氢化钙、硼氢化铝(III)、硼氢化钪(III)、硼氢化钇(III)、硼氢化锆(IV)、硼氢化铪(IV)、硼氢化钍(IV)中的一种或两种以上。所述的金属无机盐为IB,、IIB、IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB、VIII、IIIA、IVA、VA和VIA族所有金属的卤化物、硫酸盐、硝酸盐或碳酸盐中的一种或两种以上，其中，所述的卤化物为氟化物、氯化物、溴化物或碘化物中的一种或两种以上。所述的金属无机盐为Cu(1+)、Zn(2+)、Ti(4+)、V(3+)、Cr(3+)、Sn(2+)、Pb(2+)或Bi(3+)的卤化物、硫酸盐、硝酸盐或碳酸盐中的一种或两种以上。所述的有机溶剂为其中R1、R2、R3为C1-C10的烃基或苯基，苯基上带有或不带有取代基，苯基上的取代基为C1-C5的烃基，取代基的位置为邻位、间位、对位中的一种或两种以上；R4为C1-C9的烃基；R5为C1-C7的烃基。所述的硼氢化物和金属无机盐的摩尔比例为m:100n到100m：n；所述的硼氢化物和金属无机盐的优选摩尔比例为m:10n到10m:n，其中n为每分子硼氢化物中BH4基团的个数，m为金属无机盐中金属的价态。有机溶剂于反应体系中的体积比根据所需的甲硼烷-溶剂络合物的浓度确定。反应温度为-20～200℃，优选反应温度为0℃～50℃。所述的提纯方式为旋转蒸发冷阱收集、高速离心收集上清液、过滤收集过滤液中的一种。本专利技术有如下优点：本专利技术采用的反应物为硼氢化物和金属无机盐，反应溶剂为具有络合作用的溶剂。成本低廉，反应物毒性低，操作方便、简单、快速。不仅适用于实验室现配现用，也适用于大规模生产。1.采用的反应原料。硼氢化物和金属无机盐大都为价格低廉的化学品。2.本专利技术避免了三氟化硼或三氯化硼的使用。低毒、操作方便。3.本专利技术可以根据反应器等比例放大，可大批量合成甲硼烷的溶剂络合物。附图说明图1在四氢呋喃中合成的甲硼烷四氢呋喃络合物的11B液体核磁图；由此图可知，制备的产物为甲硼烷四氢呋喃络合物，并且可以得出纯度为100％，无杂质。具体实施方式本反应通过硼氢化物与金属无机盐在有机溶剂中的反应来批量合成甲硼烷-溶剂络合物。以下通过实例对本专利技术予以详细描述，需要指出的是本专利技术并不局限于这些实例。实施例1：操作步骤如下叙述：1)称取硼氢化钠11.4237g，溶于300ml四氢呋喃。2)称取氯化铅41.7182g，加入到硼氢化钠的四氢呋喃溶液中。3)室温下搅拌此溶液。4)直至硼氢化钠完全消耗。反应方程式为：2NaBH4+2THF+PbCl2＝2NaCl+Pb+2THF·BH3+H25)旋转蒸发，在冷阱中收集的方式，将甲硼烷四氢呋喃络合物和沉淀分离。6)收集冷阱的溶液即为甲硼烷四氢呋喃络合物。实施例2：操作步骤如下叙述：1)称取硼氢化钾16.2333g，溶于300ml四氢呋喃。2)称取三氟化铋26.6975g，加入到硼氢化钾的四氢呋喃溶液中。3)室温下搅拌此溶液。4)直至硼氢化钾完全消耗。反应方程式为：6KBH4+6THF+2BiF3＝6KF+2Bi+6THF·BH3+3H25)旋转蒸发，在冷阱中收集的方式，将甲硼烷四氢呋喃络合物和沉淀分离。6)收集冷阱的溶液即为甲硼烷四氢呋喃络合物。实施例3：1)称取硼氢化钠11.4812g，溶于300ml四氢呋喃。2)称取氯化亚铜29.7753g，加入到硼氢化钠的四氢呋喃溶液中。3)室温下搅拌此溶液。4)直至硼氢化钠完全消耗。反应方程式为：2NaBH4+2THF+2CuCl＝2NaCl+2Cu+2THF·BH3+H25)高速离心此溶液。6)收集上清液即为甲硼烷四氢呋喃络合物。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种甲硼烷‑溶剂络合物的合成方法，其特征在于：将硼氢化物溶于具有络合作用的有机溶剂中，再加入金属无机盐，于一定温度下搅拌，直至硼氢化物完全消耗，提纯得到甲硼烷‑溶剂络合物。

【技术特征摘要】
1.一种甲硼烷-溶剂络合物的合成方法，其特征在于：将硼氢化物溶于具有络合作用的有机溶剂中，再加入金属无机盐，于一定温度下搅拌，直至硼氢化物完全消耗，提纯得到甲硼烷-溶剂络合物。2.按照权利要求1所述的合成方法，其特征在于：所述的硼氢化物为含有BH4基团的硼氢化物，包括碱金属硼氢化物、碱土金属硼氢化物和其它金属硼氢化物，其中，其他金属硼氢化物为硼氢化铝(III)、硼氢化钪(III)、硼氢化钇(III)、硼氢化锆(IV)、硼氢化铪(IV)、硼氢化钍(IV)中的一种或两种以上。3.按照权利要求2所述的合成方法，其特征在于：所述的硼氢化物为硼氢化锂、硼氢化钠、硼氢化钾、硼氢化镁、硼氢化钙、硼氢化铝(III)、硼氢化钪(III)、硼氢化钇(III)、硼氢化锆(IV)、硼氢化铪(IV)、硼氢化钍(IV)中的一种或两种以上。4.按照权利要求1所述的合成方法，其特征在于：所述的金属无机盐为IB,、IIB、IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB、VIII、IIIA、IVA、VA和VIA族所有金属的卤化物、硫酸盐、硝酸盐或碳酸盐中的一种或两种以上，其中，所述的卤化物为氟化物、氯化物、溴化物或碘化物中的一种或两种以上。5.按照权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈萍，陈维东，黄振国，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21