DE1156061B - Verfahren zur Herstellung von Diboran - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von DiboranInfo
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Description
- Verfahren zur Herstellung von Diboran Diboran ist bekanntlich eine zur Herstellung zahlreicher Borverbindungen, wie z. B. höheren, gegebenenfalls alkylierten Boranen und zur Hydroborierung von ungesättigten organischen Substanzen besonders geeignete Verbindung.
- Verfahren zur Herstellung von Diboran durch Umsetzung von Borazanen mit Bortrifluorid bzw. mit Bortrifluorid-Ätherat sind an sich bekannt (vgl. deutsche Auslegeschrift 1028100).
- Dieses Verfahren verlangt eine diffizile Aufarbeitung des Reaktionsproduktes: a) Ausfrieren des Diboran-Äther-Gemisches mit flüssiger Luft; bei Undichtigkeiten in der Apparatur kann es durch diese Maßnahmen zu äußerst heftigen Explosionen kommen; b) die Trennung des Diboran-Äther-Gemisches erfordert eine sehr umständliche fraktionierte Tieftemperaturdestillation, die durch die Löslichkeit des Diborans in Äther noch erschwert wird.
- Diese Tieftemperaturdestillation läßt sich im technischen Maßstab nur unter großem Aufwand durchführen. Bei der Herstellung von Diboran ist - nicht zuletzt wegen der Giftigkeit des B2H6 - jede zusätzliche Apparatur unerwünscht, da hierdurch die gesamte Anlage wesentlich schwieriger zu kontrollieren ist.
- Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Diboran, das dadurch gekennzeichnet ist, daß Borazane mit Halogenborsäureestern umgesetzt werden.
- Für den Fall des N-Triäthylborazans einerseits und des Difiuorborsäuremethylesters andererseits läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren durch folgende Gleichung (1) formulieren: Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Halogenborsäureester entsprechen der allgemeinen Formel XnB (OR)3-1 wobei X ein Halogenatom und R einen organischen Rest bedeutet; n ist gleich 1 oder 2. Aus Wirtschaftlichkeitsgründen gelangen bevorzugt Fluorborsäureester, vor allem die besonders stabilen Difluorborsäureester F2 BOR und hier wiederum die niederen Difluorborsäurealkylester, wie z.B. die Difluorborsäuremethyl-, -äthyl-, -n-propyl-, -i-propyl-, -n-butyl-, -i-butyl- oder tertiär -butylester zur Anwendung; jedoch können auch die Chlor-, Brom- oder Jodborsäureester verwendet werden.
- Die als Ausgangssubstanzen benutzten Borazane lassen sich durch die allgemeine Formel RzH(3~Z)N BH3 beschreiben, wobei R ein organischer Rest und x ganze Zahlen von 1 bis 3 einschließlich bedeuten.
- Bevorzugt werden die besonders leicht zugänglichen und stabilen N-Triorgano-borazane R3N BH3 wie z. B. N-Trimethyl-, N-Triäthyl-, N-Tri-n-propyl-, N-Tri-i-propyl-, N-Tri-n-butyl-, N-Tri-i-butyl-, N-Tritert.butyl-, N-Butyldimethyl-, N-Cyclohexyldimethyl-oder N-Phenyldimethylborazane eingesetzt; jedoch können auch andere Borazane, wie z. B. das N-Diäthylborazan verwendet werden.
- Die Umsetzung der Halogenborsäureester mit Borazanen erfolgt vorzugsweise bei erhöhten Temperaturen, zweckmäßig zwischen 40 und 250"C. Bedingt durch die niederen Reaktionstemperaturen kann das erfindungsgemäße Verfahren drucklos durchgeführt werden; jedoch kann gegebenenfalls auch unter Druck, z. B. unter Wasserstoffdruck gearbeitet werden.
- Die Verwendung von Lösungsmitteln, z. B. Äthern, wie z.B. Dibutyläther oder Tetrahydrofuran, oder Kohlenwasserstoffen, wie z.B. hochsiedenden Mineralölen, oder von anderen, gegenüber den Reaktionsteilnehmern inerten Lösungsmitteln, ist möglich, jedoch nicht notwendig.
- Das z. B. nach Gleichung (1) als Nebenprodukt anfallende N-Triäthyl-B-trifluorborazan kann in bekannter Weise leicht z. B. durch Umsetzung mit Boranaten wieder in das als Ausgangssubstanz dienende N-Triäthylborazan übergeführt werden.
- Ein technischer Fortschritt ist durch das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gegeben, daß Diboran ohne Anwendung spezieller Lösungsmittel bzw. ohne Anwendung von Lösungsmitteln überhaupt in homogener Phase hergestellt werden kann.
- Beim erfindungsgemäßen Verfahren treten somit die beim Verfahren gemäß der deutschen Auslegeschrift 1028100 geschilderten Schwierigkeiten nicht auf, da die Reaktionsprodukte, z.B. Borsäure-tri-n-propyl ester und Diboran, eine sehr große Siededifferenz aufweisen. Schließlich ist ein technischer Fortschritt durch das vorliegende Verfahren, da dieses keine Äther als Hilfsstoffe oder Verdünnungsmittel benötigt, dadurch gegeben, daß keine Diboranverluste bzw. BF3-Verluste, bedingt durch die durch Diboran bzw. Bortrifluorid bewirkte Ätherspaltung (vgl. N. Kollonitsch, Journ. Am. Chem. Soc., 83 [1961], Nr. 6, S. 1515, und deutsche Auslegeschrift 1 095 831), eintreten können.
- Beispiel 1 In einem mit Rührer, eintauchendem Thermometer, Rückflußkühler, Gaseinleitungsrohr und Tropftrichter versehenen Rundkolben erwärmt man 115 g (= 1 Mol) N-Triäthylborazan unter ständigem Durchleiten eines schwachen Argonstroms auf 125 bis 130"C und tropft dann langsam innerhalb von etwa einer Stunde 162 g (= 1,5 Mol) Difluorborsäure-m-propylester zu.
- Die Diboranentwicklung ist nach weiterem, etwa lstündigem Erhitzen des Kolbeninhaltes auf 120 bis 130"C praktisch beendet. Das in 96,4°/Oiger Umsetzung gebildete Diboran wurde massenspektrographisch und durch sein IR-Spektrum identifiziert.
- Die massenspektrographische Untersuchung ergab in einigen Fällen einen Gehalt an Propan.
- Beispiel 2 In der im Beispiel 1 beschriebenen Versuchsanordnung tropft man zu 115 g (= 1 Mol) N-Triäthylborazan, das unter Durchleiten eines schwachen Argonstromes auf 120"C erwärmt wurde, innerhalb von etwa 11/4 Stunde eine Lösung von 120 g (= 1,5 Mol) Difiuorborsäuremethylester in Tetrahydrofuran. Die Diboranentwicklung ist nach weiterem, etwa lstündigem leichtem Rückflußsieden praktisch beendet.
- Das im 93,10/,iger Umsetzung gebildete Diboran wurde massenspektrographisch und durch sein IR-Spektrum identifiziert.
Claims (4)
- PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von Diboran durch Umsetzung von Borazanen mit Bor-Halogen- Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Borazane mit Halogenborsäureestern umgesetzt werden.
- 2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung bei erhöhter Temperatur durchgeführt wird.
- 3. Verfahren gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Fluorborsäureester, insbesondere niedere Difluorborsäurealkylester, umgesetzt werden.
- 4. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß N-triorganosubstituierte Borazane umgesetzt werden.In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1028100.
Priority Applications (1)
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| DEF34379A DE1156061B (de) | 1961-07-07 | 1961-07-07 | Verfahren zur Herstellung von Diboran |
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| DE1156061B true DE1156061B (de) | 1963-10-24 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1028100B (de) * | 1956-07-14 | 1958-04-17 | Studiengesellschaft Kohle Mbh | Verfahren zur Herstellung von Diboran |
-
1961
- 1961-07-07 DE DEF34379A patent/DE1156061B/de active Pending
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