DE1052986B - Process for the preparation of organoboron compounds - Google Patents

Process for the preparation of organoboron compounds

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Description

Verfahren zur Herstellung von b oro rganis chen Verbindungen Es sind Verfahren zur Herstellung von bororganischen Verbindungen bekannt, die auf einer Umsetzung von Borhalogeniden mit Grignardverbindungen, beispielsweise Alkylmagnesiumbromid, oder mit alumininmorganischen Verbindungen beruhen, oder welche durch die Anlagerung von Olefinen an Diboran gekennzeichnet sind. Diese bekannten Verfahren haben den Nachteil, entweder zu kostspielig oder zu schwierig in der Ausführung zu sein. Process for the preparation of organic compounds There are Process for the preparation of organoboron compounds known on a Reaction of boron halides with Grignard compounds, for example alkyl magnesium bromide, or with aluminine-organic compounds, or which are based on the addition are characterized by olefins on diborane. These known methods have the Disadvantage of being either too expensive or too difficult to execute.

Es wurde nun ein einfaches und billiges Verfahren zur Herstellung von bororganischen Verbindungen gefunden, welches aus der Umsetzung von Bothalogeniden mit Alkalihydriden und Olefinen in Gegenwart eines organischen Am ins und einer Alkalihydrid aktivierenden Verbindung besteht. It now became a simple and inexpensive method of manufacture of organoboron compounds found, which results from the conversion of bothalides with alkali hydrides and olefins in the presence of an organic amine and a Alkali hydride activating compound exists.

Unter Borhalogeniden werden allgemein solche Verbindungen verstanden, die mindestens ein Halogenatom am Boratom gebunden enthalten, wie beispielsweise Bortrichlorid, DibortetrachLorid oder auch Alkvlborchloride und Alkoxyborchlolride. Das vorteilhafteste Alkalihydrid ist das Natriumbydrid, welches einfach und billig herzustellen und bequem in der Anwendung ist. Aber auch Kaliumhydrid reagiert nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. Als Olefine werden normale, verzweigte oder auch suhstituierte, eine Doppelbindung enthaltende Kohlenwasserstoffe angewandt, deren Auswahl sich nach den vorgesehenen, ein Wasserstoffatom mchr tragenden, gesättigten Kohlenwas serstoffresten am Boratom richtet. Boron halides are generally understood to mean those compounds which contain at least one halogen atom bonded to the boron atom, such as, for example Boron trichloride, dibortetrachloride or also alkoboron chlorides and alkoxyborochlorides. The most advantageous alkali hydride is sodium hydride, which is simple and cheap and is convenient to use. But potassium hydride also reacts the method according to the invention. As olefins are normal, branched or also substituted hydrocarbons containing a double bond are used, their Selection is based on the intended saturated, hydrogen atom-bearing Hydrogen radicals on the boron atom.

Die Umsetzung wird durch die folgende Gleichung dargestellt: BCl3 + 3NaH + 3C2H4 ~~~ B(C2H5)3 + 3NaCl. (1) Die Reaktion tritt so einfach jedoch nicht ein, da das in einem gegen die Reaktionsteilnehmer indifferenten Suspensionsmittel eingebrachte unlösliche Natriumhydrid zunächst in eine aktivierte, lösliche Form übergeführt werden muß. Für diesen Zweck eignen sich besonders die organischen Verbindungen einiger Elemente der III. Gruppe des Periodischen Systems, insbesondere die Alkyle, Alkylhydnde und Alkoholate des Bors, Aluminiums und Galliums. Von diesen Verbindungen sind im allgemeinen schon 0,1 0/o, bezlogen auf das suspendierte Alkalihydrid, ausreichend; vorzugsweise werden jedoch 5 bis 30ozon eingesetzt. Werden andere metallorganische Verbindungen verwendet, so setzen sich diese meist mit dem verwendeten Borhalogenid zu hororganischen Verbindungen um, so daß im Endeffekt auch mit b4erorganischen Verbindungen als Aktivator gearbeitet wird. The conversion is represented by the following equation: BCl3 + 3NaH + 3C2H4 ~~~ B (C2H5) 3 + 3NaCl. (1) The reaction does not occur that easily, however one, since that in a suspension medium that is indifferent to the reactants Introduced insoluble sodium hydride initially in an activated, soluble form must be transferred. The organic compounds are particularly suitable for this purpose some elements of the III. Group of the periodic table, especially the alkyls, Alkyl hydrates and alcoholates of boron, aluminum and gallium. From these connections 0.1%, based on the suspended alkali hydride, are generally sufficient; however, 5 to 30 ozone are preferably used. Will other organometallic Compounds used, so these usually settle with the boron halide used to organic compounds, so that in the end also with organic compounds Compounds is worked as an activator.

Die Gegenwart eines organischen, vorzugsweise tertiären Amins ist erforderlich, um das bei der Hydrierung des Borhalogenids mit aktiviertem Alkalihydrid entstehende Borin B H3 abzufangen. Besonders geeignet sind tertiäre Amine, wie Trimethylamin, Triäthylamin, Tripopylamin, Diäthylpropylamin, aber auch Dibutylamin, Morpholin und Piperidin. Es ist vorteilhaft, mit etwa 5 bis 20°/o Überschull über die stö,chiometrische Menge zu arbeiten. The presence of an organic, preferably tertiary, amine is required for the hydrogenation of the boron halide with activated alkali hydride intercept resulting borine B H3. Tertiary amines such as trimethylamine, Triethylamine, tripopylamine, diethylpropylamine, but also dibutylamine, morpholine and piperidine. It is advantageous to have about 5 to 20% overshoot over the stoichiometric Amount to work.

Berücksichtigt man bei der Reaktion der Gleichung (1) unter Einbeziehung des Aktivators fur das Alkalihvdrid und des Borin bindenden Amins das Zwischenprodukt, so lassen sich die Gleichungen (2) und (3) statt der Gleichung (1) anfühWren: BC1, f 3NaH f NR, Aktivator BCl3 + 3NaH + NR3 EH, BH3 NR3 + 3NaCl (2) BH3. NR3 + 3C2H4 e B(C2H5)3 + NR3 (3) Das bedeutet, daß sowohl der Aktivator, in diesem Falle B Rs, als auch das Amin zurückerhalten und von neuem umgesetzt werden.If the intermediate product is taken into account in the reaction of equation (1) including the activator for the alkali hydride and the borine-binding amine, equations (2) and (3) can be given instead of equation (1): BC1, f 3NaH f NR, Activator BCl3 + 3NaH + NR3 EH, BH3 NR3 + 3NaCl (2) BH3. NR3 + 3C2H4 e B (C2H5) 3 + NR3 (3) This means that both the activator, in this case B Rs, and the amine are recovered and reacted again.

Selbstverständlich kann man auch die Reaktion auf der Stufe der Boralkylhydride zum Stillstand kommen lassen, wenn weniger Olefin eingeleitet wird, als der für die totale Alkylierung berech,neten Menge entspricht. Dabei ergeben sich auch für die teilweise alkylierten Produkte noch Anlagerungsverbindungen mit dem eingesetzten Amin. Of course, the reaction at the boron alkyl hydride stage can also be used Let come to a standstill if less olefin is introduced than that for the total alkylation corresponds to the calculated amount. This also results for the partially alkylated products still add addition compounds with the used Amine.

Wird die reine Verbindung gewünscht, so kaun diese meist durch Destillation von dem Amin befreit werden. If the pure connection is desired, this can usually be obtained by distillation be freed from the amine.

Es ist zweckmäßig, die Umsetzung in Gegenwart von gegen die Reaktionsteilnehmer indifferenten Lösungs- oder Suspensionsmitteln bei Tetnperaturen bis zu 2200'C duirchzuführen. Zur ReaktionsbesclDleunigung empfiehlt es sich, insbesondere bei der Olefinanlagerung unter leichtem Druck zu rbeiten. Aktion. vator und Amin können im Kreislauf geführt werden. It is appropriate to carry out the reaction in the presence of against the reactants indifferent Solvents or suspending agents at temperatures up to 2200'C. It is particularly recommended to accelerate the reaction to work with the addition of olefins under slight pressure. Action. vator and amine can be circulated.

Das entsprechend der Reaktion der Gleichung (21 entstandene Alkalihalogenid wird zweckmäßigerweise vor der Olefinanlagerung entsprechend Gleichung (3) abgetrennt.The alkali halide formed according to the reaction of equation (21 is expediently separated off in accordance with equation (3) before the addition of olefins.

Die erfindungsgemäß hergestellten bororganischen Verbindungen finden als Katalysatoren in der organischen Chemie, als Treibstoffe oder Zusätze zu Treibstoffen, als Schädlingsbekämpfungsmittel und in der pharmazeutischen Industrie Verwendung. Find the organoboron compounds prepared according to the invention as catalysts in organic chemistry, as fuels or additives to fuels, as a pesticide and in the pharmaceutical industry.

Beispiel 1 Eine Suspension von 50 Gewichtsteilen Natriumhvdrid in 200 Gewichtsteilen eines Mineralöls vom IÇp. 200 bis 2200 C wurde auf 700 C erhitzt und mit 15 Gewichtsteilen Bortriäthyl versetzt. Hierauf wurden 68 Gewichtsteile Triäthylamin zugegeben und unter gutem Rühren in das Gemisch insgesamt 79 Gewichtsteile Bortrichlorid eingeleitet. Example 1 A suspension of 50 parts by weight of sodium hydride in 200 parts by weight of a mineral oil from IÇp. 200 to 2200 C was heated to 700 C. and mixed with 15 parts by weight of boron triethyl. Thereupon were 68 parts by weight Triethylamine was added and a total of 79 parts by weight into the mixture with thorough stirring Boron trichloride initiated.

Dann wurde die Temperatur auf 150 bis 170°C erhöht und Äthylen eingeleitet. Die Aufnahme betrug 48 Gewichtsteile = iiber 90°/o der Theorie. Wurde das erzeugte N-Triäthylborazan vorher im Vakuum abdestilliert und hierauf bei 140 bis 170;0 C Äthylen eingeleitet, so war die Ausbeute an hergestelltem Bortriäthyl noch etwas besser, was auch der Fall ist, wenn bei Temperaturen bis 2000 C unter Druck ge arbeitet wurde. The temperature was then increased to 150 to 170 ° C. and ethylene was passed in. The uptake was 48 parts by weight = over 90% of theory. Was that generated N-triethylborazane was previously distilled off in vacuo and then at 140 to 170.degree Introduced ethylene, the yield of boron triethyl produced was still somewhat better, which is also the case when working under pressure at temperatures up to 2000 C. became.

Beispiel 2 25 Gewichtsteile Natriumhydrid, ssuspendiert in 180 Gewichtsteilen Octan, wurden bei einer Temperatur von 800 C zunächst mit 15 Gewichtsteilen Bortriäthyl, danach mit 35 Gewichtsteilen Triäthylamin versetzt, worauf bei 80 bis 950 C insgesamt 40Gewichtsteile Bortrichlorid eingeleitet wurden. Nach Abzentrifugieren des ausgefallenen Na Cl wurden 90 Géwíchtsteile Cyclohexen zugesetzt, und es wurde 2 Stunden unter Rückfluß gekocht. Nach Abdestillieren des abgespaltenen Bortriäthyls sowie Triäthylamin,s und des als Suspensionsmittel benutzten Octans wurden oG'ewichtsteile Bortricyclohexyl als Rückstand erhalten (über 760/0 der Theorie). Example 2 25 parts by weight of sodium hydride suspended in 180 parts by weight Octane, were initially at a temperature of 800 C with 15 parts by weight of boron triethyl, then mixed with 35 parts by weight of triethylamine, whereupon at 80 to 950 C in total 40 parts by weight of boron trichloride were introduced. After centrifuging off the precipitated Na Cl were 90 parts by weight of cyclohexene were added and it was taken for 2 hours Refluxed. After the split off boron triethyl and triethylamine have been distilled off, s and the octane used as a suspending agent were oW parts by weight of boron tricyclohexyl obtained as a residue (about 760/0 of theory).

Beispiel 3 25 Gewichtsteile Natriumhydrid, suspendiert in 18 Gewichtsteilen Cyclohexen, wurden bei 750 C mit 18 Gewichtsteilen Bortriäthyl und 35 Gewichtsteilen Triäthylamin versetzt. Hierauf wurden 39,5 Gewichtsteile Borchlorid bei einer Temperatur von 75 bis 850 C- eingeleitet. Nach Abkühlen wurde zentrifugiert, und die flüchtigen Anteile wurden unter Normaldruck abdestilliert. Als Rückstand verblieben 40 Gewichtsteile B ortricyclohexyl. Example 3 25 parts by weight of sodium hydride suspended in 18 parts by weight Cyclohexene, were at 750 C with 18 parts by weight of boron triethyl and 35 parts by weight Triethylamine added. Thereupon 39.5 parts by weight of boron chloride were added at one temperature initiated from 75 to 850 C-. After cooling it was centrifuged and the volatile Fractions were distilled off under normal pressure. 40 parts by weight remained as residue Boron tricyclohexyl.

PATENTANSPROCIIE 1. Verfahren zur Herstellung von bororganischen Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß Borhalogenide mit Alkalihydriden und Olefinen in Gegenwart von organischen Aminen und von Alkalihydrid aktivierenden Verbindungen umgesetzt werden. PATENT APPLICATION 1. Process for the production of organic boron Compounds, characterized in that boron halides with alkali hydrides and olefins in the presence of organic amines and of alkali hydride activating compounds implemented.

Claims (1)

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkalihydrid aktivierende Verbindung eine organische Verbindung des Bors, Aluminiums oder Galliums verwendet wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the alkali hydride activating compound an organic compound of boron, aluminum or gallium is used. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die das Alkalihydrid aBtivierende Verbindung in einer Menge von 5 bis 30°/e, bezogen auf das Alkalihydrid, eingesetzt wird. 3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the the alkali hydride activating compound in an amount of 5 to 30 ° / e, based on the alkali hydride is used. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als organisches Amin ein tertiäres Amin eingesetzt wird. 4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that as organic amine a tertiary amine is used. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichunet, daß die Umsetzung in Gegenwart von indifferenten Lösungs- oder Suspensionsmitteln und unter Druck erfolgt. 5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that the reaction in the presence of inert solvents or suspending agents and takes place under pressure.
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