CN107416856A - 一种硼氢化合物[nh3bh2nh3]b3h8的合成方法 - Google Patents

一种硼氢化合物[nh3bh2nh3]b3h8的合成方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107416856A
CN107416856A CN201710652887.6A CN201710652887A CN107416856A CN 107416856 A CN107416856 A CN 107416856A CN 201710652887 A CN201710652887 A CN 201710652887A CN 107416856 A CN107416856 A CN 107416856A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hydroboron
thfb
reaction
synthetic method
glove box
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710652887.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107416856B (zh
Inventor
陈学年
冯笑阁
陈西孟
刘新冉
李书军
张絜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan Normal University
Original Assignee
Henan Normal University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henan Normal University filed Critical Henan Normal University
Priority to CN201710652887.6A priority Critical patent/CN107416856B/zh
Publication of CN107416856A publication Critical patent/CN107416856A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107416856B publication Critical patent/CN107416856B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B35/00—Boron; Compounds thereof
    • C01B35/02—Boron; Borides
    • C01B35/026—Higher boron hydrides, i.e. containing at least three boron atoms

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)

Abstract

本发明公开了一种硼氢化合物[NH3BH2NH3]B3H8的合成方法，属于硼氢化合物的合成技术领域。本发明的技术方案要点为：在无水无氧的条件下将氨硼烷加入到反应容器中，然后加入B3H7的四氢呋喃溶液THF·B3H7，于0‑50℃搅拌反应制得目标产物硼氢化合物[NH3BH2NH3]B3H8。本发明操作简单，低毒无害，安全可靠，适合规模化生产。

Description

一种硼氢化合物[NH3BH2NH3]B3H8的合成方法
技术领域
本发明属于硼氢化合物的合成技术领域，具体涉及一种硼氢化合物[NH3BH2NH3]B3H8的合成方法。
背景技术
负离子B3H8 -具有广泛的用途，由于其较高的含氢量，在储氢领域具有非常大的应用前景，如已合成出的储氢材料NH4[B3H8]（Inorg. Chem. 2011, 50, 3738-3742），[NH3BH2NH3]B3H8（RSC Adv. 2013, 3, 7460-7465），含有大量的负氢；并且在常见的有机溶剂中有很好的溶解性，因此能够作为还原剂使用；并且可以作为合成其它含硼化合物的前驱物，如合成半导体材料MgB2的前驱物Mg(B3H8)2（Inorg. Chem. 2007, 46, 9060-9066）。
由于合成方法的限制，金属阳离子类以及其它非金属阳离子类的B3H8硼氢化合物没有得到很好的发展。因此，找到一种操作简单、安全无毒且成本低廉的合成方法非常有必要。
就目前合成M(B3H8)n类硼氢化合物的方法主要有：1、利用乙硼烷和碱金属，主要是钠汞齐，生成NaB3H8。方法中用到了毒性很大且很不安全的汞、乙硼烷等，汞对人体的危害很大，且操作不便，乙硼烷对空气极其敏感，易燃易爆，且具有剧毒，操作同样非常危险。2、单质碘在100℃氧化硼氢化钠。此温度下所需的溶剂沸点较高，耗费能源，且合成的B3H8 -负离子含有除不掉的溶剂。3、钠汞齐和硼烷的四氢呋喃溶液（THF·BH3）反应。同样存在上述方法1和2中的缺点。4、在150℃将碱金属钠分散在硅胶上，然后和硼烷的四氢呋喃反应。在此温度下分散钠，操作很不方便，且有很高的危险性存在。5、球磨的条件下，把碱金属钠分散在无机盐上，如NaCl，CaCl2等，同样存在上述方法4中的缺点。
非金属阳离子类的B3H8硼氢化合物目前主要有[NH3BH2NH3]B3H8、C(NH2)2B3H8和NH4[B3H8]等。已报道的合成[NH3BH2NH3]B3H8的方法主要是利用复分解反应，[NH3BH2NH3]Cl与NaB3H8反应制得，其中[NH3BH2NH3]Cl与NaB3H8要分别在实验室制得，且合成步骤繁琐。鉴于以上合成B3H8类硼氢化合物的不利因素，有必要设计一种合成过程能够避免使用毒性高的危险药品，并且操作简单，安全可靠的硼氢化合物[NH3BH2NH3]B3H8的合成方法。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种操作简单、安全可靠且低毒无害的硼氢化合物[NH3BH2NH3]B3H8的合成方法。
本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种硼氢化合物[NH3BH2NH3]B3H8的合成方法，其特征在于：在无水无氧的条件下将氨硼烷加入到反应容器中，然后加入B3H7的四氢呋喃溶液THF·B3H7，于0-50℃搅拌反应制得目标产物硼氢化合物[NH3BH2NH3]B3H8。
进一步优选，所述硼氢化合物[NH3BH2NH3]B3H8的合成方法，其特征在于具体步骤为：在氮气手套箱中，将氨硼烷装入schlenk反应瓶中，用塞子密封后将schlenk反应瓶移出手套箱，然后加入摩尔浓度为0.1-1mol/L的B3H7的四氢呋喃溶液THF·B3H7，其中THF·B3H7与氨硼烷的投料摩尔比为1:2-2:1，于0-50℃搅拌反应6-12h，过滤除去不溶物，将滤液浓缩除去溶剂得到白色粘性固体，再用甲苯洗涤数次，然后真空浓缩除去溶剂得到白色纯净的硼氢化合物[NH3BH2NH3]B3H8粉末。
本发明所述硼氢化合物[NH3BH2NH3]B3H8的合成方法中的反应方程式为：
2NH3BH3 + THF•B3H7 =[NH3BH2NH3]B3H8 + THF•BH3。
进一步优选，合成过程的反应温度优选为室温。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明操作简单，低毒无害，安全可靠，适合规模化生产。
附图说明
图1是本发明实施例1合成的硼氢化合物[NH3BH2NH3]B3H8在四氢呋喃中的11B液体核磁图，由图可知制得的目标产物为纯净的[NH3BH2NH3]B3H8。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
所有操作均在氮气气氛下进行。在手套箱中，向装有磁子的100mL的schlenk反应瓶中加入0.31g氨硼烷，用塞子密封后将schlenk反应瓶移出手套箱，然后加入50mL摩尔浓度为0.1mol/L的B3H7的四氢呋喃溶液THF·B3H7，于室温搅拌反应8h，过滤除去不溶物，将滤液浓缩除去溶剂得到白色粘性固体，再用甲苯洗涤固体3次，每次20mL，然后真空浓缩除去溶剂得到白色固体产物，即为硼氢化合物[NH3BH2NH3]B3H8，所得到的[NH3BH2NH3]B3H8称重为0.36g，计算产率为82%，核磁检测其纯度接近100%。
实施例2
所有操作均在氮气气氛下进行。在手套箱中，向装有磁子的100mL的schlenk反应瓶中加入0.31g氨硼烷，用塞子密封后将schlenk反应瓶移出手套箱，然后加入5mL摩尔浓度为1mol/L的B3H7的四氢呋喃溶液THF·B3H7，于0℃搅拌反应12h，过滤除去不溶物，将滤液浓缩除去溶剂得到白色粘性固体，再用甲苯洗涤固体3次，每次20mL，然后真空浓缩除去溶剂得到白色固体产物，即为硼氢化合物[NH3BH2NH3]B3H8，所得到的[NH3BH2NH3]B3H8称重为0.35g，计算产率为80%，核磁检测其纯度接近100%。
实施例3
所有操作均在氮气气氛下进行。在手套箱中，向装有磁子的100mL的schlenk反应瓶中加入0.15g氨硼烷，用塞子密封后将schlenk反应瓶移出手套箱，然后加入10mL摩尔浓度为0.5mol/L的B3H7的四氢呋喃溶液THF·B3H7，于室温搅拌反应6h，过滤除去不溶物，将滤液浓缩除去溶剂得到白色粘性固体，再用甲苯洗涤固体3次，每次20mL，然后真空浓缩除去溶剂得到白色固体产物，即为硼氢化合物[NH3BH2NH3]B3H8，所得到的[NH3BH2NH3]B3H8称重为0.36g，计算产率为82%，核磁检测其纯度接近100%。
实施例4
所有操作均在氮气气氛下进行。在手套箱中，向装有磁子的100mL的schlenk反应瓶中加入0.08g氨硼烷，用塞子密封后将schlenk反应瓶移出手套箱，然后加入50mL摩尔浓度为0.1mol/L的B3H7的四氢呋喃溶液THF·B3H7，于50℃搅拌反应6h，过滤除去不溶物，将滤液浓缩除去溶剂得到白色粘性固体，再用甲苯洗涤固体3次，每次20mL，然后真空浓缩除去溶剂得到白色固体产物，即为硼氢化合物[NH3BH2NH3]B3H8，所得到的[NH3BH2NH3]B3H8称重为0.37g，计算产率为85%，核磁检测其纯度接近100%。
以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明原理的范围下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。

Claims (3)

1.一种硼氢化合物[NH3BH2NH3]B3H8的合成方法，其特征在于：在无水无氧的条件下将氨硼烷加入到反应容器中，然后加入B3H7的四氢呋喃溶液THF·B3H7，于0-50℃搅拌反应制得目标产物硼氢化合物[NH3BH2NH3]B3H8。
2.根据权利要求1所述的硼氢化合物[NH3BH2NH3]B3H8的合成方法，其特征在于具体步骤为：在氮气手套箱中，将氨硼烷装入schlenk反应瓶中，用塞子密封后将schlenk反应瓶移出手套箱，然后加入摩尔浓度为0.1-1mol/L的B3H7的四氢呋喃溶液THF·B3H7，其中THF·B3H7与氨硼烷的投料摩尔比为1:2-2:1，于0-50℃搅拌反应6-12h，过滤除去不溶物，将滤液浓缩除去溶剂得到白色粘性固体，再用甲苯洗涤数次，然后真空浓缩除去溶剂得到白色纯净的硼氢化合物[NH3BH2NH3]B3H8粉末。
3.根据权利要求1或2所述的硼氢化合物[NH3BH2NH3]B3H8的合成方法，其特征在于：合成过程的反应温度优选为室温。
CN201710652887.6A 2017-08-02 2017-08-02 一种硼氢化合物[nh3bh2nh3]b3h8的合成方法 Expired - Fee Related CN107416856B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710652887.6A CN107416856B (zh) 2017-08-02 2017-08-02 一种硼氢化合物[nh3bh2nh3]b3h8的合成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710652887.6A CN107416856B (zh) 2017-08-02 2017-08-02 一种硼氢化合物[nh3bh2nh3]b3h8的合成方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107416856A true CN107416856A (zh) 2017-12-01
CN107416856B CN107416856B (zh) 2019-09-13

Family

ID=60436617

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710652887.6A Expired - Fee Related CN107416856B (zh) 2017-08-02 2017-08-02 一种硼氢化合物[nh3bh2nh3]b3h8的合成方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107416856B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108358165A (zh) * 2018-03-10 2018-08-03 河南师范大学 一种硼氢化合物钠盐NaB3H8的制备方法
CN108439339A (zh) * 2018-03-10 2018-08-24 河南师范大学 一种硼氢化合物锂盐LiB3H8的制备方法
CN108622857A (zh) * 2018-04-13 2018-10-09 河南师范大学 环状硼氮氢化合物氨基乙硼烷的制备方法
CN108912158A (zh) * 2018-08-27 2018-11-30 河南师范大学 一种新型硼簇笼状Mn[B10H9-1-X]化合物及其制备方法
CN113666383A (zh) * 2021-08-31 2021-11-19 河南师范大学 一种硼氮氢化合物k[b3h7nh2bh2nh2b3h7]的合成方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100272623A1 (en) * 2009-04-22 2010-10-28 K-Energetics Corp. Ambient temperature liquid ammonia process for the manufacture of ammonia borane
CN102556968A (zh) * 2010-12-31 2012-07-11 中国科学院金属研究所 一种硼烷氨化合物储氢材料的制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100272623A1 (en) * 2009-04-22 2010-10-28 K-Energetics Corp. Ambient temperature liquid ammonia process for the manufacture of ammonia borane
CN102556968A (zh) * 2010-12-31 2012-07-11 中国科学院金属研究所 一种硼烷氨化合物储氢材料的制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
G. KODAMA ET AL.: "THE DIAMMONIATE OF TETRABORANE", 《J. AM. CHEM. SOC.》 *
G. KODAMA ET AL.: "The Preparation and Structure of the Diammoniate of Tetraborane", 《J. AM. CHEM. SOC.》 *
ZHENGUO HUANG ET AL.: "Synthesis, structural analysis, and thermal decomposition studies of [(NH3)2BH2]B3H8", 《RSC ADV.》 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108358165A (zh) * 2018-03-10 2018-08-03 河南师范大学 一种硼氢化合物钠盐NaB3H8的制备方法
CN108439339A (zh) * 2018-03-10 2018-08-24 河南师范大学 一种硼氢化合物锂盐LiB3H8的制备方法
CN108439339B (zh) * 2018-03-10 2021-07-20 河南师范大学 一种硼氢化合物锂盐LiB3H8的制备方法
CN108358165B (zh) * 2018-03-10 2021-07-20 河南师范大学 一种硼氢化合物钠盐NaB3H8的制备方法
CN108622857A (zh) * 2018-04-13 2018-10-09 河南师范大学 环状硼氮氢化合物氨基乙硼烷的制备方法
CN108622857B (zh) * 2018-04-13 2021-06-04 河南师范大学 环状硼氮氢化合物氨基乙硼烷的制备方法
CN108912158A (zh) * 2018-08-27 2018-11-30 河南师范大学 一种新型硼簇笼状Mn[B10H9-1-X]化合物及其制备方法
CN108912158B (zh) * 2018-08-27 2020-06-30 河南师范大学 一种硼簇笼状Mn[B10H9-1-X]化合物及其制备方法
CN113666383A (zh) * 2021-08-31 2021-11-19 河南师范大学 一种硼氮氢化合物k[b3h7nh2bh2nh2b3h7]的合成方法
CN113666383B (zh) * 2021-08-31 2023-08-18 河南师范大学 一种硼氮氢化合物k[b3h7nh2bh2nh2b3h7]的合成方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107416856B (zh) 2019-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107416856A (zh) 一种硼氢化合物[nh3bh2nh3]b3h8的合成方法
Zhang et al. Inorganic synthesis based on reactions of ionic liquids and deep eutectic solvents
CN103981374B (zh) 一种环境友好型氰酸盐浸金剂的合成方法
CN106698346B (zh) 一种硼氢阴离子钾盐kb3h8的合成方法
CN100361891C (zh) 一种氯化副产物盐酸中游离氯的去除和回收利用的方法
CN102556968B (zh) 一种硼烷氨化合物储氢材料的制备方法
CN107473184B (zh) 一种锂的硼氢化合物LiB3H8的合成方法
CN108358165B (zh) 一种硼氢化合物钠盐NaB3H8的制备方法
CN106538599A (zh) 一种稳定的亚氯酸盐组合物及其制备方法
CN105417496B (zh) 一种钠的硼氢化合物的合成方法
CN108622857B (zh) 环状硼氮氢化合物氨基乙硼烷的制备方法
Ignat'ev et al. Cyanoborates
Schnepf et al. Na6 [Ge10 {Fe (CO) 4} 8] s18 THF: A Centaur Polyhedron of Germanium Atoms
CN107522165A (zh) 一种硼氢化锂四氢呋喃溶液的制备方法
CN105218829A (zh) 一种含SiBCN可热聚合陶瓷先驱体的制备方法
CN108439339B (zh) 一种硼氢化合物锂盐LiB3H8的制备方法
CN108483397B (zh) 一锅煮法合成环状硼氮氢化合物氨基乙硼烷的方法
CN106430098A (zh) 一种钾的硼氢化合物kb3h8的合成方法
CN115403767B (zh) 一种阳离子有机聚合物的制备方法及对高铼酸根的吸附应用
CN102205946A (zh) 一种非碱金属类金属硼氢化物的液相合成方法
CN108584996A (zh) 一种硼氢阴离子铷盐化合物RbB3H8的合成方法
CN108584875A (zh) 一种硼氢阴离子铯盐化合物CsB3H8的合成方法
Schubert et al. Acid-catalyzed synthesis of zinc imidazolates and related bimetallic metal-organic framework compounds
TWI518041B (zh) 自氫氟酸廢液回收氟鋁酸鈉之方法
CN113666383B (zh) 一种硼氮氢化合物k[b3h7nh2bh2nh2b3h7]的合成方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20190913

Termination date: 20200802