茂金属的制备方法技术

技术编号:1520847 阅读:194 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
公开了一种用于生产二聚环戊二烯铁及其他环戊二烯有机金属化合物的方法。在干燥的氮气条件下,在冷却的烧瓶中,向环戊二烯、二乙胺、一种基团1A金属和冠醚的溶液中加入干燥的氯化亚铁(或者其他选择的金属盐)。剧烈混合该溶液几小时并蒸发掉任何过量的二乙胺。使用石油醚从剩余物中提取出二聚环戊二烯铁(或者其他的环戊二烯有机金属化合物),且除去所有溶剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本专利技术涉及环戊二烯金属化合物的生产,所述环戊二烯-金属 化合物例如铁的环戊二烯化合物、钬的环戊二烯化合物、锆的环戊二烯化合物、铪的环戊二烯化合物、钒的环戊二烯^:合物、4各 的环戊二烯化合物、钼的环戊二烯化合物、鵠的环戊二烯化合物、 锰的环戊二烯化合物、4失的环戊二烯化合物、钌的环戊二烯化合 物、锇的环戊二烯化合物、钴的环戊二烯化合物、铑的环戊二烯 化合物、或镍的环戊二烯化合物,特別涉及石油醚萃耳又后从氯化 亚铁、环戊二烯、二乙胺、和二苯并-18-冠醚-6钟复合物的混合 物中生产二聚环戊二烯4^的方法。二聚环戊二烯铁(双环戊二烯基铁,化学式为Fe(C5H5)2)是 一种有机金属化合物,具有如下结构<formula>formula see original document page 5</formula> (I)二聚环戊二烯铁具有多种用途,包括,在氨合成反应和肥料 生产中用作一种汽油抗爆添加剂(代替四乙基铅)。二聚环戊二 烯铁作为 一种燃料催化剂用于火箭推进剂时,可以改善燃烧速度并且降低排气管的温度。当被加到燃油中时,二聚环戊二烯4失可 以帮助减少冒烟和空气污染,增强驱动力并增加燃料节约程度。二聚环戊二烯4失还可以应用于不同的领域例如集成电i 各制造、塑 料稳定作用、4聂影和印刷、以及生物化学和医学领域。之前的用于生产二聚环戊二烯铁的过程通常在经济上是不 可行的。例如, 一个之前的生产过程(参见美国专利第3,217,022 号)包括在甲醇中溶解氯化4失并且加入铁粉。然后加入甲醇钠和 环戊二烯,最终/人溶液中沉淀出二聚环戊二烯4失。令人遗憾地是, 这种方法包括大量的曱醇,且纯化过程难以除去该过程的副产 品,所以报道只得到65 - 70%的产率。其^f也的方法,长口网页http:〃www.orgsyn,org/orgsyn/orgsyn/prep Content.asp prep二cv4p0473中所示4寻环戊二烯与氯4匕亚纟失、二乙胺和四氢胺混合。该方法需要进行几个小时的强烈搅:拌。该方法 还包括大量溶剂和十分重要且困难的预备处理,例如除去过氧化 物和干燥。其他的现有过禾呈包4舌一种两步法,该两步法i"吏用四氢呋喃形 成氯化铁、氯化亚铁,随后用氯化亚铁与环戊二烯钠在氮气条件 下反应。然后使用石油醚萃取二聚环戊二烯铁。该过程一般要进 -f亍几个小时,并且需要〗吏用钠和四氢吹喃。令人遗憾的是,这些现有过程通常要进4亍相当长的反应时 间,使用昂贵并危险的试剂,所得产率相对较低,且不能够规模 放大生产大量的二聚环戊二烯铁,现有过程还有很多其他的问 题。因此,需要一种改进的生产二聚环戊二烯铁的方法,尤其是 一种在生产二聚环戊二烯4^的同时还能有效地生产其他的环戊 二烯-金属化合物的方法。
技术实现思路
专利技术,二聚环戊二烯铁是由氯化亚铁、阴离子、二乙胺和二苯并-18-冠醚-6钾复合物的混合物产生的,并进一步用石油醚萃取制 得的产品。本专利技术提供了经济上可行的用于连续生产高纯度二聚 环戊二烯4失的方法,该方法可达到净交好的产率且不^f吏用到危险的 或昂贵的试剂或催化剂。才艮据本专利技术,二苯并-18-冠醚-6钾与二乙胺相互作用可以产 生一种催化剂,用于生产环戊二烯。然后环戊二烯与氯化亚^^和 二乙胺反应,产生二聚环戊二烯4失。该过程可以连续进行,并达 到较高的产率。做为选择,其他基团1A金属及其他冠醚可用于 取代钾和二苯并-18-冠醚-6。此外,该过程还可以用来制备其他 环戊二烯-金属化合物,例如金属钬的环戊二烯-金属化合物、4告 的环戊二烯-金属化合物、铪的环戊二烯-金属化合物、4凡的环戊 二烯-金属化合物、铬的环戊二烯-金属化合物、钼的环戊二烯-金属化合物、鵠的环戊二烯-金属化合物、锰的环戊二烯-金属化 合物、钌的环戊二烯-金属化合物、4我的环戊二烯-金属化合物、 钴的环戊二烯-金属化合物、4老的环戊二烯-金属化合物、和4臬的 环戊二烯-金属化合物。具体实施例方式根据本专利技术,二聚环戊二烯铁是使用氯化亚铁、环戊二烯、 二乙胺、和含有钾的催化的大量二苯并-18-冠醚-6复合物的混合 物来制备的。制得之后,用石油醚萃取纯化二聚环戊二烯铁。按 照目前的理解,本过程最初包括二苯并-18-冠醚-6钾(II)和二 乙胺的相互作用,从而形成一种钾阴离子-二乙胺-二苯并-18-冠 醚_6-钟-阳离子复合物(III):<formula>formula see original document page 8</formula>随后,该阴离子型环戊二烯(IV)与氯化亚铁和阳离子型」 乙胺(V)发生反应,形成二聚环戊二烯4失(I)和氯化二乙胺:<formula>formula see original document page 8</formula>冠醚的催化作用与现有过程相比将二聚环戊二烯铁的生产时间减少了 50%,且不需要昂贵的或危险的i式剂,例如四氢p夫喃, 同时不存在现有方法的其他缺点。如图所示,该催化剂优选冠醚与碱金属的复合物,但是也可 以4吏用穴状配体-石威金属复合物。目前,冠醚催化剂的浓度是环 戊二烯浓度的0.001 - 0.005%时起到最好效果。使用冠醚和穴状 配体当做相转移催化剂,本专利技术的方法可以同时用于生产具有以 下结构的二烷基取代的二聚环戊二烯铁<formula>formula see original document page 9</formula>本专利技术的方法还可以用于制备其他的环戊二埽有才几金属化 合物,例如环戊二烯的4孟化合物,环戊二烯的钴化合物和环戊二 烯的铬化合物。这些茂金属具有如下结构<formula>formula see original document page 9</formula>其中,M可以是4太,锆,铪,钒,4各,钼,鵠,4孟,纟失,釕, 锇,钴,铑,或者4臬。实施例在千燥的氮气条件下,在冷却的烧瓶中,向42毫升(0.5摩 尔)环戊二烯、100毫升二乙胺、3.9毫克(0.0001摩尔)钾和0.0360 (0.0001摩尔)二苯并-18-冠醚-6醚的混合物中力口入31.7克(0,25 摩尔)的干燥氯化亚铁(FeCl2)。在室温下剧烈搅拌该溶液4小 时。在真空条件下除去过剩的二乙胺,回收大约40%的初始二乙 胺。在装有反向冷却器的烧并瓦中将剩余物通过与石油醚煮沸进4亍 多次萃取。对萃取物进行热过滤然后除去该溶剂,剩余二聚环戊 二烯铁(橙黄色产品,熔点为172- 173°C )。所得产率是77-84 %。用干燥氢氧化钠处理剩余物,回收盐形式的二乙胺(C1),随后,用热水处理剩余物,通过真空蒸馏除去冠醚。表1显示了实验结果:<table>table see original document page 10</column></row><table>表l.根据本专利技术二聚环戊二烯铁制备过程实-验结果如上面表格所示,本专利技术的过程只在六小时之后就得到较好 的产率,这一时间显著的短于现有过禾呈。改进的反应时间进一步 增加本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种生产二聚环戊二烯铁的过程,包括以下步骤: 在冷却的容器中,在干燥的氮气条件下,制备预先确定量的干燥氯化亚铁、环戊二烯、二乙胺、钾和二苯并-18-冠醚-6醚的溶液; 在室温下剧烈混合该溶液预先确定的时间; 在真空条件下除去任意二乙胺; 通过与石油醚一起在装备有反向冷却器的容器中煮沸萃取剩余物; 过滤热的萃取物; 除去所有溶剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:AL沙巴诺维EM拉玛泽诺瓦
申请(专利权)人:普罗佩蒂发展国际有限公司
类型:发明
国别省市:PA[巴拿马]

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