一种二乙基锌的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种二乙基锌的制备方法，包括如下步骤：在惰性气体保护下，锆催化剂存在的条件下，向氯化锌中加入三乙基铝进行反应，控制反应温度不高于60℃，反应完全之后，经过减压蒸馏得到所述的二乙基锌和蒸馏母液。该制备方法通过在反应体系中加入锆催化剂，可以有效地促进氯化锌和三乙基铝的反应效率，降低反应的温度，减少副反应的发生和产物二乙基锌的分解，有利于提高产物的纯度和收率；同时，加入锆催化剂后对三乙基铝所含的氢化物的浓度要求不需要很严格，可以直接使用市售的产品即可，简化了操作步骤。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机金属化合物合成领域，具体涉及。
技术介绍
二乙基锌是一种常用的有机锌试剂，通常被用于聚合或药物生产的催化剂或反应试剂，被广泛应用于聚合催化剂、药物合成及太阳能电池等相关行业。目前二烷基锌的合成方法主要有以下三种:(1)卤代物和金属锌的反应；(2)各种化合物同烷基锌的交换反应；(3)采用卤代锌和金属试剂的反应。第一种方法中，通常采用碘代物和溴代物同活化的锌粉反应，即首先由锌粉同卤代烃作用得到二乙基锌的卤代物，然后这种卤代物在高温下解离，生成二乙基锌化合物。公开号为CN100408584C的中国专利公开了，先使用氢气对锌粉进行活化，然后加入碘化亚铜，在滴加碘乙烷和溴乙烷的混合溶液，在100 150°C进行反应，反应完全后，在减压条件下进行蒸馏得到二乙基锌产品。该方法由于涉及到高温和氢气，且使用到了碘化物这种昂贵的原料，使得成本偏高，工业化效益不高第二种方法中，采用 各种化合物同烷基锌的交换反应如碘-锌交换反应、硼-锌交换反应、汞-锌交换反应时，主要用于合成高级有机锌化合物，无法用于二乙基锌的制备，且工业化难度大。第三种方法中，所用的金属试剂可以为格氏试剂、芳香有机锂试剂或烷基铝试剂。当使用格氏试剂或芳香有机锂试剂同卤代锌的反应时，反应产率低，且产品与格氏试剂和有机锂试剂中的醚类物质很难分离，因而极少被采用；而烷基铝法因为反应简单，原料成本低廉而被广泛关注。公开号为CN102015730A的中国专利申请公开了一种用于制备二烷基锌和一卤化二烷基铝的方法，该方法通过使用氢化物浓度为0.01质量％至0.10质量％的三烷基铝作为原料，可以抑制在反应过程中的沉淀剂的产生，并且抑制沉淀物对设备的附着及其混合物进入产物中。该制备方法的缺点是对原料的纯度要求较高，所含有的氢化物的浓度不能太高，需要采用特殊的制备方法制备。
技术实现思路
本专利技术提供了，该制备方法可以直接使用市售的三乙基铝作为原料，同时能够有效的防止副反应的发生，提高产物的纯度和收率。，包括如下步骤:在惰性气体保护下，锆催化剂存在的条件下，向氯化锌中加入三乙基铝进行反应，控制反应温度不高于60°C，反应完全之后，经过减压蒸馏得到所述的二乙基锌和蒸馏母液。本专利技术中，通过在反应体系中加入锆催化剂，可以有效地促进氯化锌和三乙基铝的反应效率，降低反应的温度，减少副反应的发生和产物二乙基锌的分解，有利于提高产物的纯度和收率；同时，加入锆催化剂后对三乙基铝所含的氢化物的浓度要求不需要很严格，可以直接使用市售的产品即可，简化了操作步骤。该制备方法的反应式如下: 2 (C2H5) ;Al+ZnCl2 — (C2H5) 2Zn+2 (C2H5) 2A1C1所述的锆催化剂可以为氯化锆、氧化锆、锆酸四丁酯、双(甲基环戊二烯)二氯化锆或二氯二茂锆等有机锆盐或无机锆盐；优选为双(甲基环戊二烯)二氯化锆或二氯二茂锆，这些锆盐中带有有机小分子配体，能够更好的促进反应的进行；作为最优选，所述的锆催化剂为二氯二茂锆，此时，反应的效率最高，副反应最少。所述的二氯二茂锆用量过少，不能有效地促进反应，所述的二氯二茂锆的用量过大，会导致成本上升，而且会对产物的纯度产生影响，作为优选，所述的二氯二茂锆的用量为三乙基铝摩尔量的0.01% 1%，作为进一步的优选，所述的二氯二茂锆的用量为三乙基铝摩尔量的0.01% 0.1%。由于三乙基铝容易与水发生反应，所述的氯化锌反应之前需要经过除水。本专利技术中，一摩尔的氯化锌反应时需要消耗两摩尔的三乙基铝，三乙基铝的用量过大会导致成本上升，并可能使最终的产物不易分离，过小会使反应不完全，作为优选，所述的氯化锌和三乙基铝的摩尔比为1:1.8 2.2。作为优选，所述的反应温度为25 45°C，反应温度过高，会导致副反应增多，反应温度过低，会使得反应速率变慢。作为优选，反应的时间为2 10小时。作为优选，所述的减压蒸馏的压力为-0.08-0.09MPa ；馏分收集的温度为30 50°C ;此时，可以较高收率得到所述的二乙基锌，且得到的二乙基锌中杂质较少，纯度较高。本专利技术中，除了生成二乙基锌外，还能同时生成氯化二乙基铝，氯化二乙基铝也是一种重要的化工试剂，作为优选，对所述的蒸馏母液进行进一步的蒸馏得到氯化二乙基铝。作为进一步的优选，蒸馏氯化二乙基铝时的压力为-0.08-0.09MPa ；馏分收集的温度为60 150°C ;此时，能得到较高纯度的氯化二乙基铝。同现有技术相比，本专利技术的有益效果体现在:(I)反应过程中加入锆催化剂，能够有效的促进反应的发生，提高产物的收率和纯度；(2)反应产物经过蒸馏分离，操作简单，易于进行工业化生产；(3)得到的蒸馏母液可以经过进一步的分离得到有用的化工原料氯化二乙基铝。附图说明图1为本专利技术所使用的反应和分离装置的示意图。具体实施例方式如图1所示，主反应器为500L的反应爸，配以三乙基铝、白油、正己烷高位槽，精馏塔，二乙基锌接收计量罐，氯化二乙基铝接收计量罐，混合物接收计量罐、釜残容器等，加热和冷却系统，干燥真空和蒸馏真空，并连接至氩气系统。下面结合具体实施例对本专利技术做进一步详述。实施例11、氩气置换反应釜、 管道、高位槽、接收罐2-3次。打开人孔，氩气保护下，投入二氯二茂锆0.74kg和氯化锌170kg，加热升温至90°C，停氩气，减压干燥2-4小时，冷却至25°C以下备用；2、氩气保护下，将原料292.5kg三乙基铝压至三乙基铝高位槽，将高位槽三乙基铝在氩气保护下，放入慢速搅拌的反应釜中，反应釜体系自动放热缓慢升温至30-35°C，力口毕，升温至40-45°C，反应2小时；3、降温至30°C以下，开启二乙基锌蒸馏阀门，减压蒸馏(压力为-0.08-0.09MPa)二乙基锌产品，缓慢升温反应釜，收集气相温度30-50 V的二乙基锌产品至二乙基锌接收罐；当测温口温度开始下降，提高反应釜温度5°C，减压蒸馏30分钟，关闭二乙基锌蒸馏阀门，开启混合物蒸馏阀门，收集少量50-60°C的混合物，对馏分进行分析，二乙基锌质量纯度不低于99.9%,招质量浓度不大于IOppm,且错质量浓度不大于IOppm ；4、开启氯化二乙基铝蒸馏阀门，开启真空至压力为-0.08-0.09MPa，缓慢升温反应釜，收集气相温度60-150°C的氯化二乙基铝至氯化二乙基铝接收罐，确认好副产物氯化二乙基铝的蒸馏终点，反应釜停止加热，缓慢降温至50°C以下，停真空，通氩气，继续降温，对馏分进行分析，氯化二乙基铝的质量纯度不低于99.9质量％，锌质量浓度不大于lOppm，且错质量浓度不大于IOppm ；5、压入80kg白油至白油高位槽，压入80kg正己烷至正己烷高位槽，待用，反应釜温度降至25°C以下，氩气保护下，缓慢向反应釜加入白油，开启搅拌，洗涤反应釜釜残，停搅拌，氩气保护下，将白油洗涤液装入指定容器内；6、向反应釜加入正己烷，开启搅拌，洗涤反应釜，氩气保护下，将正己烷洗涤液装入指定容器内。通过蒸馏得到的铝浓度不大于IOppm的二乙基锌的产量为132kg，通过蒸馏得到的锌浓度不大于IOppm的氯化二乙基铝的产量为210kg。实施例21、氩气置换反应釜、管道、高位槽、接收罐2-3次。打开人孔，氩气保护下，投入氯化锆0.59kg和氯化锌170kg，加热升温至90°C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二乙基锌的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：在惰性气体保护下，锆催化剂存在的条件下，向氯化锌中加入三乙基铝进行反应，控制反应温度不高于60℃，反应完全之后，经过减压蒸馏得到所述的二乙基锌和蒸馏母液。

【技术特征摘要】
1.一种二乙基锌的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: 在惰性气体保护下，锆催化剂存在的条件下，向氯化锌中加入三乙基铝进行反应，控制反应温度不高于60°c，反应完全之后，经过减压蒸馏得到所述的二乙基锌和蒸馏母液。2.根据权利要求1所述的二乙基锌的制备方法，其特征在于，所述的锆催化剂为二氯二茂锆。3.根据权利要求2所述的二乙基锌的制备方法，其特征在于，所述的二氯二茂锆的用量为三乙基铝摩尔量的0.01% 1%。4.根据权利要求3所述的二乙基锌的制备方法，其特征在于，所述的二氯二茂锆的用量为三乙基铝摩尔量的0.01% 0.1%。5.根据权利要求1或2所述的二乙基锌的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：李典正，张江林，何光明，
申请(专利权)人：上虞华伦化工有限公司，
类型：发明
国别省市：