CN117447317B - 一种红铝的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种红铝的制备方法,涉及红铝制备领域。所述红铝的制备方法,包括有以下步骤:制备氢化铝悬浊液、制备醇钠溶液、制备红铝。本发明红铝的制备方法,能够在获得好的反应效果的同时,降低红铝制备过程中的爆炸危险,提高红铝制备过程中各反应的可控性,降低生产成本,避免资源浪费。
Description
技术领域
本发明涉及红铝制备领域,具体涉及一种红铝的制备方法。
背景技术
红铝,化学名称为二氢双(2-甲氧基乙氧基)铝酸钠,红铝有较强的还原性、良好的安全性以及广泛的适用性,在医药、液晶和高分子合成等行业均有广阔的发展前景,是四氢铝锂、硼氢化钠、硼烷等活泼还原剂的最佳替代品。
传统工艺中,红铝制备需要采用甲苯作为溶剂,铝合金粉末和乙二醇单甲醚在高温(温度约110℃)下,进行取代反应,得到醇铝的甲苯溶液;然后醇铝的甲苯溶液和金属钠在高压氢气的氛围内进行高温反应,生成红铝。具体化学反应式如下所示:
2Al+6CH3OCH2CH2OH→2Al(CH3OCH2CH2O)3+3H2;
2Al(CH3OCH2CH2O)3+3Na+3H2→3NaAlH2(CH3OCH2CH2O)2。
但是,传统的红铝制备工艺中,以铝合金粉末为原料,由于铝合金粉末中的单质铝反应活性较弱,会导致醇铝反应中所需的温度较高(温度约110℃);并且铝合金粉末与乙二醇单甲醚反应过程中会产生较大量的氢气,反应结束之后需要外排氢气后再进行下一步反应;但由于氢气闪点较低,排氢过程中容易发生闪爆,具有较高的风险。
进一步的,在铝合金粉末使用的过程中,铝合金粉末易与空气混合形成粉尘云;在热作用下,铝合金粉末与空气的混合物(粉尘云)会快速燃烧,导致温度、压力急骤升高,进而导致爆炸,其爆炸风险较高。同时,由于铝合金粉末中单质铝反应活性较弱,单质铝与乙二醇单甲醚反应较慢,但是,随着反应过程的不断进行,物料量的不断累积,当滴加的乙二醇单甲醚的量足够多时,单质铝与乙二醇单甲醚可能会发生突发性反应,使反应釜温度和压力迅速升高,反应可控性差,存在有较高的爆炸风险。
进一步的,传统的红铝制备工艺中,以铝合金粉末为原料制备红铝的生产成本较高,且在反应结束后会剩余贵重金属钛或者镍,资源浪费严重。
发明内容
为解决现有技术中存在的技术问题,本发明提供一种红铝的制备方法,能够在获得好的反应效果的同时,降低红铝制备过程中的爆炸危险,提高红铝制备过程中各反应的可控性,降低生产成本,避免资源浪费。
为解决以上技术问题,本发明采取的技术方案如下:
一种红铝的制备方法,包括有以下步骤:制备氢化铝悬浊液、制备醇钠溶液、制备红铝。
所述制备氢化铝悬浊液的方法为,绝水绝氧环境中,将硼氢化钠与甲苯混合均匀后,继续加入三氯化铝,控制反应温度为50-90℃,保温搅拌反应;反应过程中,生成的三氯化硼气体经放空冷凝,获得三氯化硼;保温搅拌反应完成后,冷却至室温,静置沉降;然后从静置沉降后的反应上清液中,分离去除甲苯后,获得氢化铝悬浊液;
所述制备氢化铝悬浊液中,反应方程式为:
3NaBH4+4AlC13→4AlH3+3NaCl++3BCl3。
所述制备醇钠溶液的方法为,绝水绝氧环境中,向盛有金属钠的反应器内滴加乙二醇单甲醚;乙二醇单甲醚滴加完成后,搅拌反应;反应过程中,生成的氢气经冷却后放空;搅拌反应完成后,获得醇钠溶液;
所述制备醇钠溶液中,反应方程式为:
2Na+2CH3OCH2CH2OH→2CH3OCH2CH2ONa+H2。
所述制备红铝的方法为,将氢化铝悬浊液转移至高压釜中,在氮气气氛环境中,升温至40-100℃,保温滴加醇钠溶液;醇钠溶液滴加完成后,保温搅拌反应,冷却至室温,获得高压反应液;高压反应液经过滤,制得红铝溶液;
所述制备红铝中,反应方程式为:
AlH3+CH3OCH2CH2OH+CH3OCH2CH2ONa→NaAlH2(CH3OCH2CH2O)2+H2。
优选的,所述制备氢化铝悬浊液中,反应温度为70℃。
优选的,所述制备红铝中,反应温度为60℃。
进一步的,所述制备氢化铝悬浊液中,硼氢化钠与三氯化铝的摩尔比为1:1.3-2;
优选的,所述制备氢化铝悬浊液中,硼氢化钠与三氯化铝的摩尔比为1:1.3-1.8。
更优选的,所述制备氢化铝悬浊液中,硼氢化钠与三氯化铝的摩尔比为1:1.5。
进一步的,所述制备氢化铝悬浊液中,从静置沉降后的反应上清液中分离去除的甲苯的重量,为硼氢化钠重量的5.5-5.6倍;
优选的,所述制备氢化铝悬浊液中,从静置沉降后的反应上清液中分离去除的甲苯的重量,为硼氢化钠重量的5.55倍。
进一步的,所述制备醇钠溶液中,制备氢化铝悬浊液中采用的硼氢化钠,与金属钠的摩尔比为1:1.3-1.8;
优选的,所述制备醇钠溶液中,制备氢化铝悬浊液中采用的硼氢化钠,与金属钠的摩尔比为1:1.3-1.6。
更优选的,所述制备醇钠溶液中,制备氢化铝悬浊液中采用的硼氢化钠,与金属钠的摩尔比为1:1.4。
进一步的,所述制备醇钠溶液中,制备氢化铝悬浊液中采用的硼氢化钠,与乙二醇单甲醚的摩尔比为1:2.6-3.2。
优选的,所述制备醇钠溶液中,制备氢化铝悬浊液中采用的硼氢化钠,与乙二醇单甲醚的摩尔比为1:2.7。
进一步的,所述制备红铝中,控制醇钠溶液的滴加时间为1-4h;
优选的,所述制备红铝中,控制醇钠溶液的滴加时间为1-3h;
更优选的,所述制备红铝中,控制醇钠溶液的滴加时间为2h。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)本发明的红铝的制备方法,以硼氢化钠、三氯化铝为起始原料,以甲苯为反应溶剂,反应产生氢化铝、氯化钠和三氯化硼,三氯化硼气体经冷凝收集获得副产物三氯化硼,并制得氢化铝悬浊液;向金属钠中加入过量乙二醇单甲醚,制得醇钠溶液;然后将醇钠溶液滴加至氢化铝悬浊液中,反应制得红铝;本发明通过将传统工艺中的铝合金粉末替换采用为,硼氢化钠和三氯化铝反应生成的氢化铝;氢化铝的活性高于铝合金粉末中的单质铝,进一步降低红铝的反应条件,节省生产成本;同时,不采用铝合金粉末也有效避免其可能导致的爆炸风险,并避免铝合金粉末中单质铝与乙二醇单甲醚的突发性反应风险。
(2)本发明的红铝的制备方法,将传统工艺中的铝合金粉末替换采用更为廉价的硼氢化钠和三氯化铝为起始原料,有效避免铝合金粉末难以制备,且价格高的问题;并同时避免铝合金粉末在红铝反应结束之后,会剩余贵重金属钛或者镍的问题,避免资源浪费;并且进一步避免反应产物中的贵金属残留,简化精制过程,大幅降低生产成本。
(3)本发明的红铝的制备方法,在制备氢化铝悬浊液过程中,硼氢化钠和三氯化铝在反应制备氢化铝悬浊液的同时,可以副产生成三氯化硼;同时通过对三氯化硼气体的放空冷凝、收集,有效实现红铝和三氯化硼的联产;能够在降低红铝生产成本的同时,进一步制得副产物三氯化硼,进一步提高经济效益;并且,在制备三氯化硼过程中,无需使用低沸点溶剂和原料,制得的三氯化硼纯度、收率高,且不含杂质。
(4)本发明的红铝的制备方法,工艺流程简洁,反应过程可控,制得的红铝的收率可达97.14%,副产制得的三氯化硼的收率可达96.39%,适用于规模化工业生产。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现说明本发明的具体实施方式。
实施例1
本实施例提供一种红铝的制备方法,具体包括以下步骤:
(1)制备氢化铝悬浊液
在绝水绝氧(氮气保护)环境中,将盛有18.92g(0.5mol)硼氢化钠的烧瓶放入油浴锅中,继续向烧瓶中加入189.2g甲苯,200r/min搅拌混合后;向烧瓶中加入100.03g的三氯化铝,升温至70℃,保温,持续维持反应液温度在70℃,200r/min搅拌混合反应5h,反应液冷却至室温,静置沉降1h后,从静置沉降后的反应上清液中,分离去除105g甲苯,制得氢化铝悬浊液。
反应过程中生成的三氯化硼气体,经放空冷凝器冷却(冷却温度不高于-10℃)后,收集并储存,获得56.49g三氯化硼,三氯化硼的总收率为96.39%。
(2)制备醇钠溶液
在绝水绝氧(氮气保护)环境中,向盛有16.1g金属钠的烧瓶中,滴加102.76g乙二醇单甲醚,控制滴加时间为1h;在滴加完成后控制200r/min搅拌混合反应1h;反应过程中,反应生成的氢气经放空冷凝器冷却(冷却温度不高于-10℃)后放空,制得醇钠溶液。
(3)制备红铝
将步骤(1)的氢化铝悬浊液转移至高压釜中,采用氮气置换3次后,升温至60℃,保温;然后向高压釜中滴加步骤(2)的醇钠溶液,控制滴加时间2h;然后200r/min保温搅拌反应1h后,停止反应并冷却高压釜至室温;将反应生成的氢气排出放空,并将高压釜压力卸至常压;在绝水绝氧(氮气保护)环境中,将高压反应液取出;高压反应液经硅藻土过滤,得到红铝溶液,红铝溶液中含130.96g红铝,红铝的总收率为97.14%。
实施例2
本实施例提供一种红铝的制备方法,具体包括以下步骤:
(1)制备氢化铝悬浊液
在绝水绝氧(氮气保护)环境中,将盛有18.92g(0.5mol)硼氢化钠的烧瓶放入油浴锅中,继续向烧瓶中加入189.2g甲苯,200r/min搅拌混合后;向烧瓶中加入100.03g的三氯化铝,升温至50℃,保温,持续维持反应液温度在50℃,200r/min搅拌混合反应5h,反应液冷却至室温,静置沉降1h后,从静置沉降后的反应上清液中,分离去除105g甲苯,制得氢化铝悬浊液。
反应过程中生成的三氯化硼气体,经放空冷凝器冷却(冷却温度不高于-10℃)后,收集并储存,获得50.21g三氯化硼,三氯化硼的总收率为85.68%。
(2)制备醇钠溶液
在绝水绝氧(氮气保护)环境中,向盛有16.1g金属钠的烧瓶中,滴加102.76g乙二醇单甲醚,控制滴加时间为1h;在滴加完成后控制200r/min搅拌混合反应1h;反应过程中,反应生成的氢气经放空冷凝器冷却(冷却温度不高于-10℃)后放空,制得醇钠溶液。
(3)制备红铝
将步骤(1)的氢化铝悬浊液转移至高压釜中,采用氮气置换3次后,升温至60℃,保温;然后向高压釜中滴加步骤(2)的醇钠溶液,控制滴加时间2h;然后200r/min保温搅拌反应1h后,停止反应并冷却高压釜至室温;将反应生成的氢气排出放空,并将高压釜压力卸至常压;在绝水绝氧(氮气保护)环境中,将高压反应液取出;高压反应液经硅藻土过滤,得到红铝溶液,红铝溶液中含114.39g红铝,红铝的总收率为84.85%。
实施例3
本实施例提供一种红铝的制备方法,具体包括以下步骤:
(1)制备氢化铝悬浊液
在绝水绝氧(氮气保护)环境中,将盛有18.92g(0.5mol)硼氢化钠的烧瓶放入油浴锅中,继续向烧瓶中加入189.2g甲苯,200r/min搅拌混合后;向烧瓶中加入86.69g的三氯化铝,升温至70℃,保温,持续维持反应液温度在70℃,200r/min搅拌混合反应5h,反应液冷却至室温,静置沉降1h后,从静置沉降后的反应上清液中,分离去除105g甲苯,制得氢化铝悬浊液。
反应过程中生成的三氯化硼气体,经放空冷凝器冷却(冷却温度不高于-10℃)后,收集并储存,获得53.79g三氯化硼,三氯化硼的总收率为91.78%。
(2)制备醇钠溶液
在绝水绝氧(氮气保护)环境中,向盛有16.1g金属钠的烧瓶中,滴加102.76g乙二醇单甲醚,控制滴加时间为1h;在滴加完成后控制200r/min搅拌混合反应1h;反应过程中,反应生成的氢气经放空冷凝器冷却(冷却温度不高于-10℃)后放空,制得醇钠溶液。
(3)制备红铝
将步骤(1)的氢化铝悬浊液转移至高压釜中,采用氮气置换3次后,升温至60℃,保温;然后向高压釜中滴加步骤(2)的醇钠溶液,控制滴加时间2h;然后200r/min保温搅拌反应1h后,停止反应并冷却高压釜至室温;将反应生成的氢气排出放空,并将高压釜压力卸至常压;在绝水绝氧(氮气保护)环境中,将高压反应液取出;高压反应液经硅藻土过滤,得到红铝溶液,红铝溶液中含123.4g红铝,红铝的总收率为91.54%。
实施例4
本实施例提供一种红铝的制备方法,具体包括以下步骤:
(1)制备氢化铝悬浊液
在绝水绝氧(氮气保护)环境中,将盛有18.92g(0.5mol)硼氢化钠的烧瓶放入油浴锅中,继续向烧瓶中加入189.2g甲苯,200r/min搅拌混合后;向烧瓶中加入100.03g的三氯化铝,升温至70℃,保温,持续维持反应液温度在70℃,200r/min搅拌混合反应5h,反应液冷却至室温,静置沉降1h后,从静置沉降后的反应上清液中,分离去除105g甲苯,制得氢化铝悬浊液。
反应过程中生成的三氯化硼气体,经放空冷凝器冷却(冷却温度不高于-10℃)后,收集并储存,获得55.99g三氯化硼,三氯化硼的总收率为95.55%。
(2)制备醇钠溶液
在绝水绝氧(氮气保护)环境中,向盛有14.95g金属钠的烧瓶中,滴加102.76g乙二醇单甲醚,控制滴加时间为1h;在滴加完成后控制200r/min搅拌混合反应1h;反应过程中,反应生成的氢气经放空冷凝器冷却(冷却温度不高于-10℃)后放空,制得醇钠溶液。
(3)制备红铝
将步骤(1)的氢化铝悬浊液转移至高压釜中,采用氮气置换3次后,升温至60℃,保温;然后向高压釜中滴加步骤(2)的醇钠溶液,控制滴加时间2h;然后200r/min保温搅拌反应1h后,停止反应并冷却高压釜至室温;将反应生成的氢气排出放空,并将高压釜压力卸至常压;在绝水绝氧(氮气保护)环境中,将高压反应液取出;高压反应液经硅藻土过滤,得到红铝溶液,红铝溶液中含122.17g红铝,红铝的总收率为90.62%。
实施例5
本实施例提供一种红铝的制备方法,具体包括以下步骤:
(1)制备氢化铝悬浊液
在绝水绝氧(氮气保护)环境中,将盛有18.92g(0.5mol)硼氢化钠的烧瓶放入油浴锅中,继续向烧瓶中加入189.2g甲苯,200r/min搅拌混合后;向烧瓶中加入100.03g的三氯化铝,升温至70℃,保温,持续维持反应液温度在70℃,200r/min搅拌混合反应5h,反应液冷却至室温,静置沉降1h后,从静置沉降后的反应上清液中,分离去除105g甲苯,制得氢化铝悬浊液。
反应过程中生成的三氯化硼气体,经放空冷凝器冷却(冷却温度不高于-10℃)后,收集并储存,获得55.79g三氯化硼,三氯化硼的总收率为95.2%。
(2)制备醇钠溶液
在绝水绝氧(氮气保护)环境中,向盛有16.1g金属钠的烧瓶中,滴加98.96g乙二醇单甲醚,控制滴加时间为1h;在滴加完成后控制200r/min搅拌混合反应1h;反应过程中,反应生成的氢气经放空冷凝器冷却(冷却温度不高于-10℃)后放空,制得醇钠溶液。
(3)制备红铝
将步骤(1)的氢化铝悬浊液转移至高压釜中,采用氮气置换3次后,升温至60℃,保温;然后向高压釜中滴加步骤(2)的醇钠溶液,控制滴加时间2h;然后200r/min保温搅拌反应1h后,停止反应并冷却高压釜至室温;将反应生成的氢气排出放空,并将高压釜压力卸至常压;在绝水绝氧(氮气保护)环境中,将高压反应液取出;高压反应液经硅藻土过滤,得到红铝溶液,红铝溶液中含120.15g红铝,红铝的总收率为89.12%。
实施例6
本实施例提供一种红铝的制备方法,具体包括以下步骤:
(1)制备氢化铝悬浊液
在绝水绝氧(氮气保护)环境中,将盛有18.92g(0.5mol)硼氢化钠的烧瓶放入油浴锅中,继续向烧瓶中加入189.2g甲苯,200r/min搅拌混合后;向烧瓶中加入100.03g的三氯化铝,升温至70℃,保温,持续维持反应液温度在70℃,200r/min搅拌混合反应5h,反应液冷却至室温,静置沉降1h后,从静置沉降后的反应上清液中,分离去除105g甲苯,制得氢化铝悬浊液。
反应过程中生成的三氯化硼气体,经放空冷凝器冷却(冷却温度不高于-10℃)后,收集并储存,获得55.89g三氯化硼,三氯化硼的总收率为95.37%。
(2)制备醇钠溶液
在绝水绝氧(氮气保护)环境中,向盛有16.1g金属钠的烧瓶中,滴加102.76g乙二醇单甲醚,控制滴加时间为1h;在滴加完成后控制200r/min搅拌混合反应1h;反应过程中,反应生成的氢气经放空冷凝器冷却(冷却温度不高于-10℃)后放空,制得醇钠溶液。
(3)制备红铝
将步骤(1)的氢化铝悬浊液转移至高压釜中,采用氮气置换3次后,升温至40℃,保温;然后向高压釜中滴加步骤(2)的醇钠溶液,控制滴加时间2h;然后200r/min保温搅拌反应1h后,停止反应并冷却高压釜至室温;将反应生成的氢气排出放空,并将高压釜压力卸至常压;在绝水绝氧(氮气保护)环境中,将高压反应液取出;高压反应液经硅藻土过滤,得到红铝溶液,红铝溶液中含110.79g红铝,红铝的总收率为82.18%。
实施例7
本实施例提供一种红铝的制备方法,具体包括以下步骤:
(1)制备氢化铝悬浊液
在绝水绝氧(氮气保护)环境中,将盛有18.92g(0.5mol)硼氢化钠的烧瓶放入油浴锅中,继续向烧瓶中加入189.2g甲苯,200r/min搅拌混合后;向烧瓶中加入100.03g的三氯化铝,升温至70℃,保温,持续维持反应液温度在70℃,200r/min搅拌混合反应5h,反应液冷却至室温,静置沉降1h后,从静置沉降后的反应上清液中,分离去除105g甲苯,制得氢化铝悬浊液。
反应过程中生成的三氯化硼气体,经放空冷凝器冷却(冷却温度不高于-10℃)后,收集并储存,获得55.81g三氯化硼,三氯化硼的总收率为95.23%。
(2)制备醇钠溶液
在绝水绝氧(氮气保护)环境中,向盛有16.1g金属钠的烧瓶中,滴加102.76g乙二醇单甲醚,控制滴加时间为1h;在滴加完成后控制200r/min搅拌混合反应1h;反应过程中,反应生成的氢气经放空冷凝器冷却(冷却温度不高于-10℃)后放空,制得醇钠溶液。
(3)制备红铝
将步骤(1)的氢化铝悬浊液转移至高压釜中,采用氮气置换3次后,升温至60℃,保温;然后向高压釜中滴加步骤(2)的醇钠溶液,控制滴加时间1h;然后200r/min保温搅拌反应1h后,停止反应并冷却高压釜至室温;将反应生成的氢气排出放空,并将高压釜压力卸至常压;在绝水绝氧(氮气保护)环境中,将高压反应液取出;高压反应液经硅藻土过滤,得到红铝溶液,红铝溶液中含128.64g红铝,红铝的总收率为95.42%。
对实施例1-7中的重要工艺参数、反应结果进行汇总,具体如下表所示:
由上述实施例1-7的相关数据可以看出,在本发明的红铝的制备中:①步骤(1)的氢化铝反应温度;②硼氢化钠与三氯化铝摩尔比;③硼氢化钠与金属钠摩尔比;④硼氢化钠与乙二醇单甲醚摩尔比;⑤步骤(3)的红铝反应温度;分别对红铝制备的反应效果等具有一定影响;其中,步骤(1)的氢化铝反应温度、三氯化铝的投加量、金属钠的投加量、乙二醇单甲醚投加量和步骤(3)的红铝反应温度,对红铝的收率影响较大;经进一步分析,红铝制备过程中,收率低的主要原因为反应条件不足或者物料未完全反应,进而对反应总收率产生影响。
进一步的,采用实施例1的技术方案,改变步骤(1)的氢化铝反应温度、三氯化铝的投加量、金属钠的投加量、乙二醇单甲醚的投加量、步骤(3)的红铝反应温度、醇钠溶液滴加时间,形成实施例8-19。
实施例8-19的具体工艺参数及反应效果指标,如下表所示:
由上述实施例1-7及实施例8-19的相关数据可以看出,在以下工艺参数范围内:①氢化铝反应温度50-90℃;②硼氢化钠与三氯化铝摩尔比为1:1.3-2,③硼氢化钠与金属钠摩尔比1:1.3-1.8;④硼氢化钠与乙二醇单甲醚摩尔比1:2.6-3;⑤红铝反应温度40-100℃;⑥醇钠溶液滴加时间1-4h;改变前述各工艺参数均可以实现本发明中红铝及三氯化硼的高收率;其中,实施例1中各工艺参数组合较优,其三氯化硼总收率达96.39%,红铝总收率达97.14%。
除非另有说明,本发明中所采用的百分数均为质量百分数。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种红铝的制备方法,其特征在于,包括有以下步骤:制备氢化铝悬浊液、制备醇钠溶液、制备红铝;
所述制备氢化铝悬浊液的方法为,绝水绝氧环境中,将硼氢化钠与甲苯混合均匀后,继续加入三氯化铝,控制反应温度为50-90℃,保温搅拌反应;反应过程中,生成的三氯化硼气体经放空冷凝,获得三氯化硼;保温搅拌反应完成后,冷却至室温,静置沉降;然后从静置沉降后的反应上清液中,分离去除甲苯后,获得氢化铝悬浊液;
所述制备醇钠溶液的方法为,绝水绝氧环境中,向盛有金属钠的反应器内滴加乙二醇单甲醚;乙二醇单甲醚滴加完成后,搅拌反应;反应过程中,生成的氢气经冷却后放空;搅拌反应完成后,获得醇钠溶液;
所述制备红铝的方法为,将氢化铝悬浊液转移至高压釜中,在氮气气氛环境中,升温至40-100℃,保温滴加醇钠溶液;醇钠溶液滴加完成后,保温搅拌反应,冷却至室温,获得高压反应液;高压反应液经过滤,制得红铝溶液。
2.根据权利要求1所述的红铝的制备方法,其特征在于,所述制备氢化铝悬浊液中,硼氢化钠与三氯化铝的摩尔比为1:1.3-2。
3.根据权利要求1所述的红铝的制备方法,其特征在于,所述制备氢化铝悬浊液中,从静置沉降后的反应上清液中分离去除的甲苯的重量,为硼氢化钠重量的5.5-5.6倍。
4.根据权利要求1所述的红铝的制备方法,其特征在于,所述制备醇钠溶液中,制备氢化铝悬浊液中采用的硼氢化钠,与金属钠的摩尔比为1:1.3-1.8。
5.根据权利要求1所述的红铝的制备方法,其特征在于,所述制备醇钠溶液中,制备氢化铝悬浊液中采用的硼氢化钠,与乙二醇单甲醚的摩尔比为1:2.6-3.2。
6.根据权利要求1所述的红铝的制备方法,其特征在于,所述制备红铝中,控制醇钠溶液的滴加时间为1-4h。
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CN103038203A (zh) * | 2010-07-06 | 2013-04-10 | 广州龙沙研究开发中心 | 用于制备羟基酪醇的方法 |
CN104649870A (zh) * | 2013-11-26 | 2015-05-27 | 门修信 | 乙二醇钠单甲醚的制备方法 |
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-
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103038203A (zh) * | 2010-07-06 | 2013-04-10 | 广州龙沙研究开发中心 | 用于制备羟基酪醇的方法 |
CN104649870A (zh) * | 2013-11-26 | 2015-05-27 | 门修信 | 乙二醇钠单甲醚的制备方法 |
CN107032302A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-08-11 | 河南纳宇滤材有限公司 | 一种以硼氢化钠催化制备α‑三氢化铝的工艺方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Inge Lindemann et al..Novel sodium aluminium borohydride containing the complex anion [Al(BH4,Cl)4]-.《Faraday Discuss.》.2011,第151卷231-242. * |
刘鹰翔.《药物合成反应》.中国中医药出版社,2017,262. * |
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