Verfahren zur Herstellung von Wasserstoffverbindungen des Bors oder
Aluminiums Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung verschiedener Hydride
von Bor und Aluminium, welches durch die Umsetzung der Chloride bzw. Organochloride
dieser Elemente mit durch Boralkyle oder Aluminiumalkyle aktiviertem Natriumhydrid
gekennzeichnet ist.Process for the production of hydrogen compounds of boron or
Aluminum The invention relates to a process for the preparation of various hydrides
of boron and aluminum, which is caused by the conversion of the chlorides or organochlorides
of these elements with sodium hydride activated by boron alkyls or aluminum alkyls
is marked.
Die Umsetzung von Alkalihydriden mit Borhalogeniden und Borsäureestern
ist bisher nur bei Anwendung hoher Temperaturen, meist außerdem unter höherem Druck,
bekannt. Dabei werden nur geringe Ausbeuten an Alkaliborhydriden erzielt. Allein
mit Lithiumhydrid lassen sich auch drucklose Reaktionen bei niederen Temperaturen
mit Borhalogeniden durchführen, doch steht einer technischen Verwendung von Lithiumhydrid
dessen hoher Preis entgegen. Hinzu kommt, daB zur Ingangsetzung der Reaktion die
Verwendung eines sogenannten Promotors, meist in Form des erstrebten Reaktionsproduktes,
erforderlich ist. Die Anwendung von Natriumhydrid zur drucklosen Hydrierung bei
niederen Temperaturen ist bisher nur als Natriumhydrid-Borsäureester-Komplex gelungen,
wobei Bortrifluorid zum Natriumborhydrid umgesetzt wird. Die gleiche Reduktion ist
mit Kaliumhydrid durchführbar.The implementation of alkali hydrides with boron halides and boric acid esters
has so far only been used when high temperatures are used, usually also under higher pressure,
known. Only low yields of alkali borohydrides are achieved. Alone
With lithium hydride, pressureless reactions can also be carried out at low temperatures
perform with boron halides, but there is an industrial use of lithium hydride
contrary to its high price. In addition, to initiate the reaction, the
Use of a so-called promoter, usually in the form of the desired reaction product,
is required. The use of sodium hydride for pressureless hydrogenation
so far only a sodium hydride-boric acid ester complex has been successful at lower temperatures,
whereby boron trifluoride is converted to sodium borohydride. The same reduction is
feasible with potassium hydride.
Es wurde nun gefunden, daB sich die Reaktion Natriumhydrid mit Bor-
oder Aluminiumchloriden zu den entsprechenden Bor- oder Aluminiumhydriden einfach
ohne Anwendung von Druck bei Temperaturen unter 200° C herbeiführen läBt, wenn sie
in Gegenwart sogenannter Aktivatoren eingeleitet wird. Unter solchen Aktivatoren
werden Bor- oder Aluminiumalkyle verstanden, ihre eingesetzte Menge beträgt vorzugsweise
zwischen 0,1 und 30°/a, bezogen auf das I%Tatriumhydrid. Die zu reduzierenden Ausgangsverbindungen
Bor- oder Aluminiumchloride können sowohl die Trichloride sein als auch Chloride
mit ein- oder zweifach substituiertem organischem Rest. Bei Verwendung von Bor-
oder Aluminiumchlorid entsteht das komplexe Natriumborhydrid bzw. Natriumaluminiumhydrid.It has now been found that the reaction of sodium hydride with boron
or aluminum chlorides to the corresponding boron or aluminum hydrides
without the application of pressure at temperatures below 200 ° C, if it
is initiated in the presence of so-called activators. Among such activators
boron or aluminum alkyls are understood, their amount used is preferably
between 0.1 and 30 ° / a, based on the I% sodium hydride. The starting compounds to be reduced
Boron or aluminum chlorides can be both the trichlorides and the chlorides
with one or two times substituted organic radical. When using boron
or aluminum chloride forms the complex sodium borohydride or sodium aluminum hydride.
Der glatte Ablauf der Reaktion läBt sich durch die Tatsache erklären,
daB das in allen gebräuchlichen Lösungsmitteln unlösliche Natriumhydrid unmittelbar
vor der Reaktion durch den Aktivator in den reaktionsfähigen gelösten Zustand versetzt
wird. Je nach der Art des Ausgangsprodukts variiert die Menge des einzusetzenden
Aktivators. Die Umsetzung wird meist in Gegenwart eines Lösungs- oder Suspensionsmittels
durchgeführt, wobei sich die Verwendung von hochsiedendem Mineralöl besonders bewährt
hat. Jedoch auch Kohlenwasserstoffe, wie Octan, eignen sich für diesen Zweck. Beispiel
1 In eine Suspension von 50 Gewichtsteilen feinteiligem Natriumhydrid in 220 Gewichtsteilen
eines Mineralöls vom Kp.i=180 bis 190°C wurden unter Rühren zunächst 5 Gewichtsteile
Bortriäthyl eingetragen, sodann wurden bei einer Temperatur von 105° C insgesamt
65 Gewichtsteile Bortrichlorid in schnellem Strom eingeleitet.The smooth course of the reaction can be explained by the fact
that sodium hydride, which is insoluble in all common solvents, is immediate
prior to the reaction by the activator in the reactive dissolved state
will. The amount to be used varies depending on the type of starting product
Activator. The reaction is usually carried out in the presence of a solvent or suspending agent
carried out, whereby the use of high-boiling mineral oil has proven particularly successful
Has. However, hydrocarbons such as octane are also suitable for this purpose. example
1 In a suspension of 50 parts by weight of finely divided sodium hydride in 220 parts by weight
of a mineral oil with a boiling point of 180 to 190 ° C were initially 5 parts by weight with stirring
Boron triethyl entered, then were at a temperature of 105 ° C in total
65 parts by weight of boron trichloride introduced in a fast stream.
Nach Abkühlen und Verdünnung mit Benzol wurde abzentrifugiert, der
Rückstand mit Benzol gewaschen und im Vakuum eingedampft. Erhalten wurden 120 Gewichtsteile
eines Gemisches von Natriumchlorid und Natriumborhydrid mit einem Gehalt von 16'°/a
Na B H4. Das eingeleitete Bortrichlorid wurde quantitativ umgesetzt.After cooling and dilution with benzene, the
Washed residue with benzene and evaporated in vacuo. 120 parts by weight were obtained
a mixture of sodium chloride and sodium borohydride with a content of 16 ° / a
Na B H4. The boron trichloride introduced was converted quantitatively.
Beispiel 2 Eine Suspension von 25 Gewichtsteilen feinteiligem NaH
in 250 Gewichtsteilen Octan wurde bei 70 bis 95° C zunächst mit 15 Gewichtsteilen
Bortriäthyl versetzt, worauf unter Rühren 104 Gewichtsteile Diäthylchlorid zugesetzt
wurden. Sofortiges Einsetzen der Reaktion unter Abscheidung von Na Cl. Die Reaktionstemperatur
wurde mit der Diäthylborchlorid-Zugabe reguliert und auf 80 bis 100° C gehalten.Example 2 A suspension of 25 parts by weight of finely divided NaH
in 250 parts by weight of octane was initially at 70 to 95 ° C with 15 parts by weight
Boron triethyl is added, whereupon 104 parts by weight of diethyl chloride are added with stirring
became. Immediate start of the reaction with separation of Na Cl. The reaction temperature
was regulated with the addition of diethylboron chloride and kept at 80 to 100.degree.
Nach Abkühlen wurde das ausgeschiedene Na Cl abzentrifugiert, das
Diäthylborchlorid wurde beinahe quantitativ in Diäthylborhydrid, gelöst in Octan,
übergeführt. Das entstandene Na Cl reagierte
.icht mit Wasser, ein
Beweis - dafür, daß das eingeetzte NaH zu 1001% umgesetzt wurde. Ausbeute ;08 Gewichtsteile
einer Lösung von Diäthylboriydrid in Octan.After cooling, the precipitated Na Cl was centrifuged off, the
Diethyl boron chloride was almost quantitatively dissolved in diethyl borohydride in octane,
convicted. The resulting Na Cl reacted
.not with water, a
Proof - that 1001% of the NaH used was converted. Yield; 08 parts by weight
a solution of diethyl borohydride in octane.
Beispiel 3 Zu einer gut gerührten Suspension von 100 Gevichtsteilen
feinteiligem NaH in 700 Gewichtsteilen )ctan wurden bei 120 bis 130° C zunächst
12 Gevichtsteile Aluminiumtriäthyl zugetropft, sodann die Cemperatur des Reaktionsgerilisches
auf 80 bis 75° C esenkt. 480 Gewichtsteile Diäthylaluminiumchlorid vurden daraufhin
kontinuierlich zugesetzt, wobei die teaktion, die sofort ansprang, mit der Zugabegechwindigkeit
des Diäthylaluminiumchlorids reguiert wurde.Example 3 For a well-stirred suspension of 100 parts by weight
finely divided NaH in 700 parts by weight) ctan were initially at 120 to 130 ° C
12 parts by weight of aluminum triethyl was added dropwise, then the temperature of the reaction mixture
lowered to 80 to 75 ° C. 480 parts by weight of diethyl aluminum chloride were then added
continuously added, the action, which started immediately, with the rate of addition
of diethyl aluminum chloride was regulated.
Nach Abzentrifugieren vom entstandenen Kochalz wurde eine Lösung von
Diäthylaluminiumhydrid n Octan erhalten (992 Gewichtsteile). Die Um-,etzung, bezogen
auf eingesetztes NaH und Diäthyl-Juminiumchlorid, war quantitativ. Das als Lösungsnittel
benutzte Octan konnte vom Diäthylaluminiumiydrid durch Vakuumdestillation entfernt
werden.After centrifuging off the resulting common salt, a solution of
Obtained diethyl aluminum hydride n octane (992 parts by weight). The implementation, related
on NaH and diethyl aluminum chloride used, was quantitative. That as a solvent
the octane used could be removed from the diethylaluminum hydride by vacuum distillation
will.