DE1138052B

DE1138052B - Process for the preparation of N-alkyl-B-alkyl boracenes

Info

Publication number: DE1138052B
Application number: DEK40048A
Authority: DE
Inventors: Dr Herbert Jenkner
Original assignee: Kali Chemie AG
Current assignee: Kali Chemie AG
Priority date: 1960-03-01
Filing date: 1960-03-01
Publication date: 1962-10-18

Description

Verfahren zur Herstellung von N-Alkyl-B-Alkyl- Borazenen Es wurde ein Verfahren zur Herstellung von N-Alkyl-B-Alkyl-Borazenen gefunden, welches in der Umsetzung von N-Alkyl-B-Halogen-Borazenen mit Aluminiumalkylverbindungen oder deren Ätheraten besteht. Erfindungsgemäß können N-Alkyl-B-Alkyl-Borazene hergestellt werden, bei welchen beide am Boratom gebundenen Alkylgruppen gleich oder verschieden sind. Im allgemeinen werden die N-Alkyl-B-Chlor-Borazene für diese Umsetzung bevorzugt. Process for the preparation of N-alkyl-B-alkyl boracenes It has been a process for the preparation of N-alkyl-B-alkyl-boracenes found, which in the reaction of N-alkyl-B-haloborazenes with aluminum alkyl compounds or whose etherates exist. According to the invention, N-alkyl-B-alkyl borazenes can be prepared in which both alkyl groups bonded to the boron atom are identical or different are. In general, the N-alkyl-B-chloro-boracenes are preferred for this reaction.

Es können auch einfach am Boratom alkylierte Verbindungen, die eine Bor-Halogen-Bindung enthalten, nach diesem Verfahren umgesetzt werden.Compounds alkylated simply on the boron atom, which have a Boron-halogen bond contain, can be implemented by this process.

Als Aluminiumalkylverbindungen kommen Verbindungen der Formel AlR,tX3 in Frage, in welchen R für eine Alkylgruppe und X für Wasserstoff. The aluminum alkyl compounds are compounds of the formula AlR, tX3 in question, in which R for an alkyl group and X for hydrogen.

Halogen oder für eine Alkoxy- bzw. Aroxygruppe steht, wobei n=l, 2 oder 3 ist. Diese Aluminiumalkylverbindungen können auch in Form ihrer Sitherate eingesetzt werden. Beispielsweise läßt sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aus N-Diäthyl-B-Dichlor-Borazenen und Aluminiumtriäthyl leicht N-Diäthyl-B-Diäthylborazen herstellen.Halogen or an alkoxy or aroxy group, where n = 1.2 or 3 is. These aluminum alkyl compounds can also be used in the form of their sitherates can be used. For example, according to the method according to the invention from N-diethyl-B-dichloroborazene and aluminum triethyl slightly N-diethyl-B-diethylborazene produce.

Es ist zweckmäßig, die Umsetzung in einem indifferenten Lösungs- oder Suspensionsmittel sowie in Gegenwart von Kochsalz oder Ather durchzuführen, da sich das Reaktionsprodukt dann leichter vom Nebenprodukt abtrennen läßt. Durch Kochsalz oder Äther wird das entstandene Alkylaluminiumdichlorid oder Aluminiumtrichlorid, falls X Chlor bedeutet, komplex gebunden und damit inaktiviert. Die meist exotherm verlaufende Reaktion kann durch die Zugabegeschwindigkeit der Komponenten leicht geregelt werden. Mitunter ist es vorteilhaft, bei erhöhter Temperatur zu arbeiten, doch wird im allgemeinen zwischen 20 und 1000 C gearbeitet. Die hergestellten N-Alkyl-B-Alkyl-Borazene werden gewöhnlich abdestilliert, sie können aber auch extrahiert werden oder das feste Nebenprodukt, beispielsweise Natriumaluminiumtetrachlorid, abzentrifugiert werden. It is advisable to carry out the implementation in an indifferent solution or suspending agents as well as in the presence of common salt or ether, since the reaction product can then be separated more easily from the by-product. By Table salt or ether becomes the resulting alkyl aluminum dichloride or aluminum trichloride, if X is chlorine, complexed and thus inactivated. The mostly exothermic The rate at which the components are added can make the reaction easier be managed. Sometimes it is advantageous to work at a higher temperature, however, between 20 and 1000 C is generally used. The N-alkyl-B-alkyl boracenes produced are usually distilled off, but they can also be extracted or that solid by-product, for example sodium aluminum tetrachloride, centrifuged off will.

Die Reaktion läuft glatt unter Normaldruck ab. The reaction proceeds smoothly under normal pressure.

Das Molverhältnis der Ausgangsstoffe wird nach Möglichkeit so gewählt, daß sämtliche am Aluminium gebundenen Alkylgruppen für die Reaktion ausgenutzt werden.The molar ratio of the starting materials is chosen, if possible, so that that all alkyl groups bonded to the aluminum are used for the reaction.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung N-Alkyl-B-Alkyl-Borazenen stellt gegenüber den bekannten Verfahren einen technischen Fortschritt dar. The process according to the invention for the preparation of N-alkyl-B-alkyl boracenes represents a technical advance compared to the known processes.

Während bisher beispielsweise N-Dimethyl-B-Dimethyl-Borazen durch Erhitzen von N-Dimethyl-B-Trimethyl-Borazan auf 3000 C erhalten wurde, wobei eine am Boratom gebundene Methylgruppe und das am Stickstoffatom gebundene Wasserstoffatom als Methan abgespalten werden, findet die Herstellung dieser Verbindungen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bei Raumtemperatur oder wenig höherer Temperatur statt.While so far, for example, N-dimethyl-B-dimethyl-borazene by Heating N-dimethyl-B-trimethyl-borazane to 3000 C was obtained, with a the methyl group bonded to the boron atom and the hydrogen atom bonded to the nitrogen atom as Methane are split off, the production of these compounds takes place after Process according to the invention take place at room temperature or a little higher temperature.

Die Verwendung der hergestellten Verbindungen ist vielseitig. Sie können beispielsweise Brenn- oder Treibstoffen als Antiklopfmittel zugesetzt werden oder als Katalysatoren für die Polymerisation von ungesättigten Verbindungen dienen, gegebenenfalls in Verbindung mit anderen Metallchloriden oder -hydriden. The compounds produced can be used in many ways. she For example, fuel or propellants can be added as an anti-knock agent or serve as catalysts for the polymerization of unsaturated compounds, optionally in conjunction with other metal chlorides or hydrides.

Beispiel 1 Zu einer Lösung von 8,7 Gewichtsteilen Aluminiumtriäthyl in 50 Gewichtsteilen Hexan wurden 4,5 Gewichtsteile Natriumchlorid zugesetzt, worin dann insgesamt 17,5 Gewichtsteile B-Dichlor-N-diäthylborazen getropft wurden. Nach etwa 15-minutiger exothermer Reaktion wurde das Lösungsmittel vertrieben und 13,7 Gewichtsteile B-Diäthyl-N-diäthylborazen mit Kr.752 156 bis 1580 C erhalten, was einer Ausbeute von 86,5 O/o der Theorie entspricht. Example 1 To a solution of 8.7 parts by weight of aluminum triethyl in 50 parts by weight of hexane was added 4.5 parts by weight of sodium chloride, wherein then a total of 17.5 parts by weight of B-dichloro-N-diethylborazene were added dropwise. To about 15 minutes of exothermic reaction, the solvent was driven off and 13.7 Parts by weight of B-diethyl-N-diethylborazene with Kr. 752 156 to 1580 C obtained what a yield of 86.5% corresponds to theory.

Beispiel 2 10,7 Gewichtsteile Aluminiumtriäthylätherat, welche in 50 Gewichtsteilen Diäthyläther gelöst waren, wurden vorgelegt, worauf 13,1 Gewichtsteile N-Diäthyl-B-dichlorborazen unter Rühren zugetropft wurden. Nach exothermer Reaktion und anschließendem Vertreiben des ethers wurde das erzeugte N-Diäthyl-B-diäthylborazen im Vakuum destilliert, wobei 9,7 Gewichtsteile, entsprechend 81°/o der Theorie, der chlorfreien Verbindung erhalten wurden. Example 2 10.7 parts by weight of aluminum triethyl etherate, which in 50 parts by weight of diethyl ether were dissolved, whereupon 13.1 parts by weight N-diethyl-B-dichloroborazene were added dropwise with stirring. After an exothermic reaction and then driving off the ether was the N-diethyl-B-diethylborazene produced distilled in vacuo, with 9.7 parts by weight, corresponding to 81% of theory, the chlorine-free compound were obtained.

Beispiel 3 13,9 Gewichtsteile Aluminiumtriäthyl wurden in 50 Gewichtsteilen n-Hexan gelöst und auf Rückflußtemperatur erwärmt. In diese Lösung wurden unter Rühren 25,5 Gewichtsteile N-Diäthyl-B-dichlorborazen innerhalb von 20 Minuten tropfenweise zugegeben. Nachdem die exotherme Reaktion beendet war, wurden 7,2 Gewichtsteile Kochsalz zugesetzt und das Reaktionsgemisch 2 Stunden lang unter Rückfluß gekocht. Anschließend wurde das n-Hexan abdestilliert. Das erhaltene N-Diäthyl-B-diäthylborazen wurde im Vakuum abdestilliert und dann rektifiziert, Kp.759 157 bis 1590 C. Example 3 13.9 parts by weight of aluminum triethyl were in 50 parts by weight Dissolved n-hexane and reflux temperature warmed up. In this solution were with stirring 25.5 parts by weight of N-diethyl-B-dichloroborazene within Added dropwise for 20 minutes. After the exothermic reaction had ended, were 7.2 parts by weight of sodium chloride were added and the reaction mixture was added for 2 hours Refluxed. The n-hexane was then distilled off. The N-diethyl-B-diethylborazene obtained Was distilled off in vacuo and then rectified, bp 759 157 to 1590 C.

Die Verbindung wurde IR-spektroskopisch identifiziert. Die Ausbeute betrug 19,4 Gewichtsteile entsprechend 83,1°/o der Theorie, bezogen auf eingesetztes N-Diäthyl-B-dichlorborazen. Das Produkt enthielt weniger als 0,1 ovo Chlor. The compound was identified by IR spectroscopy. The yield was 19.4 parts by weight, corresponding to 83.1% of theory, based on the amount used N-diethyl-B-dichloroborazene. The product contained less than 0.1 ovo chlorine.

Beispiel 4 35,0 Gewichtsteile Diäthylaluminiumchlorid wurden in 50 Gewichtsteilen n-Heptan gelöst, unter Rühren auf Rückflußtemperatur erwärmt und anschließend innerhalb von 10 Minuten mit 40,6 Gewichtsteilen N-Diäthyl-B-dichlorborazen versetzt. Nach Beendigung der exothermen Reaktion wurden 17 Gewichtsteile Kochsalz zugegeben und noch 3 Stunden unter Rückfluß gekocht. Das erhaltene Produkt N-Diäthyl-B-diäthylborazen wurde nach dem Abtrennen des n-Heptans im Vakuum vom Natriumaluminiumtetrachlorid abdestilliert und anschließend unter Normaldruck redestilliert, Kp.760 157 bis 1600 C. Die Ausbeute betrug 31,2 Gewichtsteile entsprechend 83,9°/o der Theorie, bezogen auf das eingesetzte N-Diäthyl-B-dichlorborazen. Das durch IR-Aufnahme identifizierte Produkt enthielt weniger als 0,1°/o Chlor. Example 4 35.0 parts by weight of diethylaluminum chloride were used in 50 Parts by weight of n-heptane dissolved, heated to reflux temperature with stirring and then within 10 minutes with 40.6 parts by weight of N-diethyl-B-dichloroborazene offset. After the exothermic reaction had ended, 17 parts by weight of common salt were added added and refluxed for a further 3 hours. The product obtained is N-diethyl-B-diethylborazene after separation of the n-heptane in vacuo from the sodium aluminum tetrachloride distilled off and then redistilled under normal pressure, boiling point 760 157 to 1600 C. The yield was 31.2 parts by weight, corresponding to 83.9% of theory, based on on the N-diethyl-B-dichloroborazene used. That identified by IR recording Product contained less than 0.1% chlorine.

Beispiel 5 47,0 Gewichtsteile Diäthylaluminiumäthylat wurden in 100 Gewichtsteilen n-Hexan gelöst, auf Rück- fiußtemperatur erwärmt und unter Rühren mit 53,0 Gewichtsteilen N-Diäthyl-B-dichlorborazen versetzt. Nach 15minutiger Zutropfdauer wurde das Gemisch 3 Stunden unter Rückfluß gekocht. Anschließend wurde das n-Hexan abgetrennt und das gebildete N-Diäthyl-B-diäthylborazen im Vakuum vom Dichloraluminiumäthylat abdestilliert und daraufhin unter Normaldruck redestilliert. Erhalten wurden 39,0 Gewichtsteile N-Diäthyl-B-diäthylborazen mit einem Kp.759 von 155 bis 1590 C, entsprechend 80,4 ovo der Theorie, bezogen auf eingesetztes N-Diäthyl-B-dichlorborazen. Das Produkt enthielt weniger als 0,1 ovo Chlor und wurde durch IR-Aufnahme identifiziert. Example 5 47.0 parts by weight of diethyl aluminum ethylate were added to 100 Parts by weight of n-hexane dissolved, on back heated fiuß temperature and stirring mixed with 53.0 parts by weight of N-diethyl-B-dichloroborazene. After a 15-minute period of dropping the mixture was refluxed for 3 hours. Then the n-hexane separated and the N-diethyl-B-diethylborazene formed in vacuo from dichloroaluminum ethylate distilled off and then redistilled under normal pressure. 39.0 were obtained Parts by weight of N-diethyl-B-diethylborazene with a boiling point of 759 from 155 to 1590 C, accordingly 80.4 ovo of theory, based on the N-diethyl-B-dichloroborazene used. The product contained less than 0.1 ovo chlorine and was identified by IR recording.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Process for the production of N-alkyl-B-alkyl boracenes, characterized in that N-alkyl-B-haloborazenes with aluminum alkyl compounds or their ether rates are implemented.

2. The method according to claim 1, characterized in that aluminum alkyl compounds of the formula AlRnX3 n can be used as alkylating agents, in which R is an alkyl and X is hydrogen, halogen or an alkoxy or

Can be aroxy group, where n is 1, 2 or 3.

3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that that the aluminum alkyl compound is an aluminum trialkyl or its etherate.

4. The method according to claim 1, characterized in that the implementation takes place in the presence of sodium chloride or ether.

References considered: U.S. Patent No. 2892 869