一种十氢十硼双铵盐的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种十氢十硼双铵盐的制备方法，属于化合物合成技术领域。该十氢十硼双铵盐的制备方法，包括以下步骤：将十硼十二氢双二乙基硫醚与氨气在有机溶剂中进行复分解反应即得。该十氢十硼双铵盐的制备方法以十硼十二氢双二乙基硫醚和氨气为原料，经过一步复分解反应即可制得白色固体十氢十硼双铵盐。本发明专利技术采用氨气进行复分解反应，实现了常温操作，避免现有技术中以液氨为原料的低温操作，提高安全生产指数，有助于实现工业化生产。有助于实现工业化生产。有助于实现工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种十氢十硼双铵盐的制备方法


[0001]本专利技术属于十氢十硼双铵盐合成
，具体涉及一种十氢十硼双铵盐的制备方法。

技术介绍

[0002]多面体硼氢化合物由于具有硼笼电子的离域作用而具有芳香性、耐热性能及优异的化学稳定性，应用于高能燃料、功能材料、生物医药及催化剂等多个领域。常用的多面体硼氢化合物主要分为硼烷、碳硼烷及其离子型化合物等。
[0003]离子型硼氢酸盐类超高燃速调节剂具有燃烧热值高、毒性低、稳定性好等优点。与碳硼烷相比具有合成方便，成本较低的特点，因此美国等国家已于二十世纪七十年代开始了该类化合物的制备及应用研究，该类化合物用于复合推进剂和双基推进剂均可显著提高推进剂的燃速。
[0004]由硼氢化物制备多面体硼烷阴离子通常采用四烷基硼氢化铵在高沸点溶剂中热解，如十氢十硼阴离子[B
10
H
10
]2‑
等。现有技术中，一般是将10g十硼烷(B
10
H
14
)溶解于二甲基硫醚(DMS)中，并在室温下搅拌3天后将过量的DMS除去，然后，降温至
‑
78℃后，通入液氨进行反应制备十氢十硼双铵盐((NH4)2B
10
H
10
)(Inorg.Chem.,2020,59(16),11449)，其反应式如下：
[0005][0006]该制备方法在
‑
78℃的低温下操作，对设备要求高且不易工业化生产。因此，需要提供一种简单易操作、安全性高且可实现工业化生产的制备方法。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种十氢十硼双铵盐的制备方法的制备方法，以解决现有技术中操作环境苛刻、不易于工业化生产的问题。
[0008]为了实现以上目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0009]一种十氢十硼双铵盐的制备方法，包括以下步骤：将十硼十二氢双二乙基硫醚与氨气在有机溶剂中进行复分解反应即得。反应式如式1所示。
[0010](Et2S)2B
10
H
12
+2NH3→
(NH4)2B
10
H
10
+2Et2S 式1。
[0011]本专利技术十氢十硼双铵盐的制备方法以十硼十二氢双二乙基硫醚((Et2S)2B
10
H
12
)和氨气(NH3)为原料，经过一步复分解反应即可制得白色固体十氢十硼双铵盐。本专利技术采用氨气进行复分解反应，实现了常温操作，避免现有技术中以液氨为原料的低温(
‑
78℃)操作，提高安全生产指数，有助于实现工业化生产。
[0012]进一步地，将所述十硼十二氢双二乙基硫醚与有机溶剂混合之后通入氨气进行复分解反应，反应结束后提纯即得。
[0013]进一步地，为了使氨气与十硼十二氢双二乙基硫醚逐步且充分反应，通入所述氨
气的流速为0.1～10mL/min。
[0014]进一步地，为了使氨气与十硼十二氢双二乙基硫醚充分反应，通入所述氨气的时间为1～8h。
[0015]进一步地，为了使十硼十二氢双二乙基硫醚与氨气更充分、更高效地反应。所述有机溶剂为甲苯、乙腈或醇中的一种或几种。
[0016]进一步地，所述复分解反应的温度为0～35℃。本专利技术所用原料为十硼十二氢双二乙基硫醚和氨气，该复分解反应在常温下即可操作，无需现有技术中
‑
78℃的低温环境。该反应简单易操作，且安全性高，适合于规模化生产。
[0017]进一步地，为了使十硼十二氢双二乙基硫醚更充分地分散于有机溶剂中，所述十硼十二氢双二乙基硫醚与所述有机溶剂的质量比为2～10。
[0018]进一步地，所述提纯方法为：将复分解反应得到的反应液蒸干得到固体，固体使用甲苯洗涤并过滤，滤饼烘干即得。
[0019]进一步地，为了高效地得到高纯度的十氢十硼双铵盐，所述洗涤溶剂为甲苯、乙腈或醇中的一种或几种。
[0020]本专利技术的有益效果：
[0021]相较于现有技术(Inorg.Chem.,2020,59(16),11449)的低温(
‑
78℃)操作，本专利技术的十氢十硼双铵盐的制备方法在常温下操作，对设备要求低，降低了生产成本，提高了生产安全性；并且，本专利技术的反应收率高，所得产品纯度高，适宜于大规模的工业化生产，具有良好的工业应用前景。
附图说明
[0022]图1为实施例1制得的十氢十硼双铵盐的核磁共振氢谱图；
[0023]图2为实施例1制得的十氢十硼双铵盐的核磁共振碳谱图。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例以及附图对本专利技术作进一步说明。
[0025]实施例1
[0026]本实施例的十氢十硼双铵盐的制备方法，包括以下步骤：向2L四口瓶中加入100g十硼十二氢双二乙基硫醚和1L甲醇并搅拌，得到固体不溶白色浑浊溶液。30℃下以0.35mL/min的流速向四口瓶中通入氨气，通入氨气的过程中有放热现象，且固体逐步溶解，最终溶清。通氨气2h后，采用TLC确定反应终点，反应结束后，减压蒸馏旋干反应液，得到白色固体，用500mL甲醇洗涤白色固体，并进行过滤，滤饼烘干制得57.5g白色结晶性粉末。
[0027]对所得白色结晶性粉末进行核磁表征，分别以氘代甲醇、三甲氧基苯为内标，测得的核磁共振氢谱如图1所示，测得的核磁共振碳谱如图2所示。由核磁氢谱可知，白色结晶性粉末中含有1.5个结晶水，这是因为(NH4)2B
10
H
10
遇水形成带结晶水的晶体(NH4)2B
10
H
10
·
1.5H2O。十氢十硼双铵盐含量为98.6％，收率为94.1％。
[0028]实施例2
[0029]本实施例的十氢十硼双铵盐的制备方法，包括以下步骤：向500mL四口瓶中加入10g十硼十二氢双二乙基硫醚和100mL甲苯，得到固体不溶白色浑浊溶液。20℃下以0.5mL/
min的流速向四口瓶中通入氨气，通入氨气的过程中有放热现象，且固体逐步溶解，最终溶清。通氨气1h后，采用TLC确定反应终点，反应结束后，减压蒸馏旋干反应液，得到白色固体，用50mL甲苯洗涤白色固体，并进行过滤，滤饼烘干得制得5.9g白色结晶性粉末，十氢十硼双铵盐含量为98.3％，收率为96.3％。
[0030]实施例3
[0031]本实施例的十氢十硼双铵盐的制备方法，包括以下步骤：向100mL四口瓶中加入10g十硼十二氢双二乙基硫醚和30mL乙腈，得到固体不溶白色浑浊溶液。10℃下以2mL/min的流速向四口瓶中通入氨气，通入氨气的过程中有放热现象，且固体逐步溶解，最终溶清。通氨气1h后，采用TLC确定反应终点，反应结束后，减压蒸馏旋干反应液，得到白色固体，用300mL乙腈洗涤白色固体，并进行过滤，滤饼烘干制得白色结晶性粉末5.9g，十氢十硼双铵盐含本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种十氢十硼双铵盐的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将十硼十二氢双二乙基硫醚与氨气在有机溶剂中进行复分解反应即得。2.根据权利要求1所述的十氢十硼双铵盐的制备方法，其特征在于，将所述十硼十二氢双二乙基硫醚与有机溶剂混合之后通入氨气进行复分解反应，反应结束后提纯即得。3.根据权利要求1所述的十氢十硼双铵盐的制备方法，其特征在于，通入所述氨气的流速为0.1～10mL/min。4.根据权利要求1或3所述的十氢十硼双铵盐的制备方法，其特征在于，通入所述氨气的时间为1～8h。5.根据权利要求1所述的十氢十硼双铵盐的制备方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪游清，杨勇，买阳，余明慧，
申请(专利权)人：郑州原理生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：