DE1178433B

DE1178433B - Verfahren zur Herstellung von Borazenen

Info

Publication number: DE1178433B
Application number: DEU9027A
Authority: DE
Inventors: Michael Peter Brown; Howard Bernard Silver
Original assignee: US Borax Inc
Current assignee: US Borax Inc
Priority date: 1961-06-07
Filing date: 1962-06-07
Publication date: 1964-09-24

Description

Verfahren zur Herstellung von Borazenen Die Erfindung betrifft die Herstellung von Borazenen, wobei 1 Mol eines Triaminoborans der Formel (R'RN)3B mit mindestens 2 Mol eines Bortrialkyls bei erhöhter Temperatur, gegebenenfalls in Gegenwart eines Katalysators, zur Reaktion gebracht wird. Die Substituenten bedeuten: R ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen und R' eine Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen.
So können beispielsweise die Substituenten R uüd R' eine niedere Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen sein.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Borazene der Formel RR'NB(R")2 hergestellt, wobei die Substituenten R und R' obige Bedeutung haben und R" ein Alkylrest ist. Diese Substanzen eignen sich als Säurefänger, Zwischenprodukte und Brennstoffzusätze.
Trotzdem sich das erfindungsgemäße Verfahren auch mit einem großen Überschuß an Boran durchführen läßt, ist dies aus wirtschaftlichen Gründen nicht wünschenswert. Man erhält zufriedenstellende Ergebnisse, wenn man die Reaktionspartner in theoretischen Mengen anwendet, d. h. im allgemeinen mit einem Molverhältnis Boran zu Aminoboran zwischen 2:1 und 10:1. Man führt die Reaktion im allgemeinen durch Erwärmen der Reaktionspartner auf eine Temperatur über 75, vorzugsweise auf 110 bis 1500 C, in inerter Atmosphäre durch. Im allgemeinen reicht für zufriedenstellende Ergebnisse eine Reaktionszeit von 1 bis 10 Stunden aus. Es kann ein inertes Lösungsmittel vorhanden sein, jedoch ist dies nicht wesentlich.
Man kann das Reaktionsprodukt aus der Reaktionsmischung durch Destillation oder auf sonst übliche Weise isolieren.
Während sich die Reaktion ohne Katalysator durchführen läßt, lassen sich die Ausbeuten - in manchen Fällen bis zu 1000/o - verbessern, die Reaktionszeit und die für die Reaktion erforderliche Temperatur herabsetzen, wenn man einen geeigneten Katalysator verwendet. Geeignete Katalysatoren, die sich zumindest in gewissem Maße in einem oder beiden Reaktionspartnern lösen sollen, sind Borwasserstoffverbindungen, Aluminiumtrialkyle und Alkylaluminiumhydride. Als Beispiele seien genannt: N-Triäthylborazan, Lithiumborhydrid, Decarboran, Triäthylaluminium und Diäthylaluminiumhydrid. Im allgemeinen wendet man den Katalysator in Mengen von 0,5 bis 10, vorzugsweise von 2,5 bis 6 Gewichtsprozent. berechnet auf das Gesamtgewicht der Reaktionspartner, an.
Folgende Beispiele erläutern die Erfindung: Beispiel 1 In einen Kolben mit Rückflußkühler auf einem Ölbad wurde eine Mischung von 4,21 g (0,029 Mol) Tris-(dimethylamino)-boran und 5,57g (0,057 Mol) Triäthylboran gefüllt. Die Vorrichtung wurde mit trockenem Stickstoff ausgespült, bevor die Reaktionspartner zugefügt wurden. Das Ölbad wurde 8 Stunden auf 135"C gehalten und die Reaktionsmischung dann destilliert. Man erhielt 1,5 g (1 50/o) Dimethylaminodiäthylboran, wie mit Hilfe von Infrarotspektroskopie festgestellt werden konnte.
Beispiel 2 Eine Mischung von 6,38 g (0,0446 Mol) Tris-(dimethylamino)-boran, 8,79 g (0,0897Mol) Triäthylboran und 0,52 g Katalysator in Form von handelsüblichem Aluminiumtriäthyl, das als Verunreinigung Aluminiumdiäthylhydrid enthält, wurde 4 Stunden auf einem Ölbad von 140"C gehalten. Durch Destillation der Reaktionsmischung erhielt man 13,47 g Dimethylaminodiäthylboran. Siedepunkt: 121 bis 122"C, Ausbeute: 89 0/,.
Analyse für (CH3)SN B(C2H6)2: Berechnet ... B 9,6 01o N 39,0 01o; gefunden.. . B 9,7 0/o, N 37,6 01o nDç S = 1,4205.
Beispiel 3 5,85 g (0,041 Mol) Tris-dimethylamino-boran und 7,98 g (0,081 Mol) Triäthylboran wurden in Gegenwart von 0,58 g N-Triäthylborazan auf einem Ölbad 4 Stunden auf 140"C gehalten. Durch Destillation der Reaktionsmischung erhielt man 10,02 g, das sind 730/o Ausbeute, an reinem Dimethylamino-diäthylboran.
Beispiel 4 Eine Mischung von 5,89 g (0,026 Mol) Tris-diäthylamino-boran, 5,07 g (0,052 Mol) Triäthylboran und 0,47 g N-Triäthylborazan wurde unter Stickstoff 2112 Stunden auf 150"C erhitzt. Die Destillation der Reaktionsmasse ergab 9,02 g Diäthylaminodiäthylboran. Ausbeute: 82,3 O/o, Kp.6 46 bis 51,5"C.
Analyse für C8H20BN: Berechnet. . C68,1, H14,3, B7,7, N 9,90/,; gefunden.... C 67,9, In 14,1, B 7,7, N 9,801o.
Beispiel 5 Eine Mischung von 4,42g (0,024Mol), Tris-(isopropylamino)-boran, 4,80 g (0,049 Mol) Triäthylboran und 0,18 g N-Triäthylborazan wurde in einen Kolben mit Rückflußkühler gegeben, der mit einer Vorlage verbunden war, welche auf -196"C gekühlt wurde.
Die Reaktionsmischung wurde 5'/2 Stunden auf 100"C erhitzt, während denen kein Kondensat in die Vorlage gelangte. Die Mischung wurde dann destilliert und ergab 9,13 g Isopropylaminodiäthylboran. Ausbeute 980/o. Kp.10 27,5 bis 28"C.
Analyse für C7H18Bn: Berechnet .. . C 66,2, H 14,3, B 8,51, N 11,0°/o; gefunden .... C 66,3, H 14,7, B 8,61, N 10,80/0.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von Borazenen, dadurch gekennzeichnet, daß man 1 Mol eines Triaminoborans der allgemeinen Formel (RR'N)3B, in der R ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit 1 bis 10 C-Atomen und R' einen Alkylrest mit 1 bis 10 C-Atomen bedeutet, mit mindestens 2 Mol eines Bortrialkyls bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise von 110 bis 150"C, gegebenenfalls in Gegenwart eines Katalysators umsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Katalysator ein Borazan oder ein Aluminiumtrialkyl, vorzugsweise in Mengen von 2,5 bis 6 Gewichtsprozent, verwendet.