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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Hochtemperatur-Verfahren zur
Herstellung von Alkyllithium-Verbindungen, die 2 bis 16 Kohlenstoffatome
enthalten, durch Reaktion einer Lithium-Natrium-Legierung mit Alkylhalogeniden
bei Temperaturen von 50°C
bis 125°C.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Verfahren
zur Herstellung von Kohlenwasserstoffderivaten von Lithium-Verbindungen
wurden bereits von verschiedenen Gruppen auf diesem technischen
Gebiet veröffentlicht,
so wie beispielsweise von K.E. Eberly,
US 2 947 793 , welches am 2.August
1990 als Patent erteilt wurde, und welches ein Verfahren zur Herstellung
von Alken-Dilithium-Verbindungen offenbart.
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In
US 3 122 592 , erteilt an
Eberly, wird ein Verfahren zur Herstellung von Alkyl-Lithium-Verbindungen offenbart,
welches die Reaktion eines Monohalogenidalkans, umfassend 3 bis
8 Kohlenstoffatome, mit fein verteilten Teilchen einer Legierung
umfasst, wobei die Verbindung aus Lithium und 0,3 bis 1,0 Gew.%
Natrium oder Kalium besteht und wobei die Reaktion bei einer Temperatur
im Bereich von 0–60°C ausgeführt wird. Eberly
offenbart, dass die Ausbeute an Lithium, welches an Kohlenstoff
gebunden ist, einen Maximalwert von 87,89% erreicht, bei einem entsprechenden
Gehalt von 0,36% an Natrium als Legierungsbestandteil im Lithium.
Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass die Reaktion
langsam ist, wobei das Hinzufügen
des Monohalogenidalkans mehrere Stunden dauern kann, gefolgt von
einem weiteren Zeitraum, der nötig
ist, um die Reaktion vollständig
ablaufen zu lassen, sowie zusätzlich
mehrere Stunden Abstehen, die notwendig sind, damit sich die Produkte
von den Nebenprodukten trennen.
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Ein
Verfahren zum Herstellen von Alkyllithium enthaltend 6 oder mehr
Kohlenstoffatome, so wie beispielsweise Octyllithium, ist beispielsweise
in C. Guo und Mitarbeiter, J. Am. Chem. Soc., 1985, 107, 6030 offenbart,
welche Hexan als Rückflussmedium
eingesetzt haben, sowie einen vierstündigen nachgeschalteten zusätzlichen
Rückflussschritt,
um eine Ausbeute von ungefähr
70% zu erhalten.
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In ähnlicher
Weise offenbart
US 3 452 112 ,
erteilt an Kamienski et al., ein Verfahren zur Herstellung von Lösungen von
Lithiumkohlenwasserstoff-Verbindungen in einem organischen Lösungsmittel,
wobei das Verfahren das Hinzufügen
von vorpräparierten
Alkyllithium-Verbindungen zu einer Dispersion von fein verteiltem
Lithium in einem nicht-reaktiven flüssigen Medium umfasst, sowie
das nachfolgende Hinzufügen
eines ungesättigten
Kohlenwasserstoffes oder eines Kohlenwasserstoffhalogenids, welches
mit Lithium reagiert, um das gewünschte
Produkt herzustellen. Kamienski offenbart weiterhin, dass die Reaktion
in einem Temperaturbereich von –50°C bis 5°C durchgeführt wird,
und dass das zu verwendende Lithiummetall ein essentiell reines oder
kommerziell erhältliches
Material ist, sowie dass eine geringe Menge an Natriummetall im
Bereich von ungefähr
0,25 bis ungefähr
1 Gew.% in Bezug auf das Lithiummetall eingesetzt wird. Das Patent
offenbart jedoch, dass das Hinzufügen der Reaktanten sowie die
Zeit, die nötig
ist, um die Reaktion zum Abschluss zu bringen, mehrere Stunden betragen
kann.
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Alkyllithium-Lösungen von
hoher Reinheit und in konzentrierter Form sind in höchstem Maße wünschenswert,
da es wichtig ist, dass das Alkyllithium-Produkt frei von Olefinen
ist, oder zumindest einen geringen Olefin-Gehalt aufweist, da Olefine
zur Entstehung von Alkyllithium-Produkten führen, die von tiefer gelber Farbe
sind. Der Grad an Chloridionen-Verunreinigungen ist wichtig, da
hohe Chlorid-Werte von 300 ppm und höher im Allgemeinen zu trüben Alkyllithium-Produkten führen. Wiewohl
konzentrierte, klare Lösungen
von Alkyllithium-Verbindungen in Kohlenwasserstoff-Lösungsmitteln
klar wünschenswert
sind, sind diese doch schwierig zu erhalten. Ein Grund hierfür ist, dass
konzentrierte Lösungen
von Alkyllithium-Verbindungen hochviskos sind, so dass das nicht-abreagierte überschüssige Lithium,
welches normalerweise in der Reaktion eingesetzt wird, schwierig
durch Filtration oder andere Maßnahmen
zum Abtrennen von Teilchen entfernt werden kann. Die Verfahren gemäß dem Stand
der Technik führen
zu Alkyllithium-Verbindungen, die mehr als 300 parts per million
(ppm) von gelösten
anorganischen Halogeniden enthalten, unter Einschluss von, unter
anderem, Lithiumchlorid, welche nicht durch Filtration entfernt
werden. Wenn die hieraus resultierenden Lösungen, die das Produkt enthalten,
durch Destillation aufkonzentriert werden, oder durch andere Mittel
zum Entfernen von Lösungsmitteln,
so bilden Nebenprodukte wie beispielsweise Lithiumhalogenide feine
Kristalle in der Produktlösung.
Dies führt
zu einem Produkt mit einer trüben
Erscheinungsform und ist im Allgemeinen im Zusammenhang mit industriellen
Verfahren nicht wünschenswert.
Weiterhin können
die Halogenid-Nebenprodukte tatsächlich
aus der Lösung
ausfallen, was zu einem noch weniger wünschenswerten Produkt führen würde. Deshalb
ist unter ökonomischen
Gesichtspunkten ein Verfahren höchst
wünschenswert,
welches zur Herstellung von Alkyllithium-Verbindungen in hohen Ausbeuten
von 90%, oder mehr, führt.
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US 3 452 112 wie oben diskutiert
führt zu
Alkyllithium-Lösungen
als Produkt in Ausbeuten geringer als 85%. Ungesättigte Kohlenwasserstofflithium-Addukte
werden in höheren
Ausbeuten hergestellt, liegen aber in Form von gefärbten Lösungen vor.
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Das
US Patent 5 332 533 offenbart ein Verfahren für die Herstellung von Alkyllithium
durch Reaktion eines primären
Alkylhalogenids mit einem Lithiummetall in einem flüssigen Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel unter
inerter Atmosphäre
bei Temperaturen zwischen 35 und 125°C. Dieses Verfahren erfordert
jedoch eine verlängerte
Zufuhrzeit, gefolgt von einem weiteren Zeitraum, der notwendig ist,
um die Reaktion zum Abschluss zu bringen. Weiterhin sind die Reaktionsprodukte
im Allgemeinen eine Lösung
mit gelber Färbung. Deshalb
verbleibt der Bedarf an einem Verfahren für die Herstellung von klaren,
farblosen Lösungen
von Alkyllithium-Verbindungen, welche diese Produkte in hoher Reinheit
und in hoher Ausbeute und in kürzeren
Reaktionszeiten liefern. Die vorliegende Erfindung überwindet
die Nachteile des Standes der Technik und stellt ein Verfahren bereit,
welches diesen Bedarf befriedigt.
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Beel,
J.A., et al., J. Org. Chem., Bd.24, Nr.2,1959, Seiten 2036–2038, betrifft
die Wirkungsweise von Natrium für
die Herstellung von n-Butyllithium sowie insbesondere den Vorteil
einer Verwendung von Lithium unter Verwendung von Natrium für die Bildung
von Alkyllithium-Verbindungen.
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Stiles,
N., et al., J. Am. Soc., Bd.81, Nr.6,1959, Seiten 1497–1503, betrifft
die Umlagerung von Alkylgruppen sowie kinetische Studien und Tracer-Studien
betreffend die Pinakol-Umlagerung. Dieses Dokument bezieht sich
insbesondere auf den Vorteil, welchen die Verwendung von Lithium
enthaltend Natrium für
die Bildung von Alkyllithium-Verbindungen mit sich bringt.
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Giancaspro,
C., et al., „CAPLUS", XP002905119, betrifft
ein einfaches Verfahren zur Herstellung von tert-Butyllithium in
reproduzierbar hohen Ausbeuten.
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Molle,
G., et al., Tetrahedron Letters Nr.34, Seiten 3177–3180, betrifft
organometallische Verbindungen mit Käfigstrukturen sowie deren Synthese
und Reaktivität.
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US 5 211 887 betrifft Alkyllithium-Verbindungen
hoher Reinheit sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.
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US 3 420 903 betrifft ein
Verfahren zur Herstellung von t-Butyllithium, wobei t-Butylchlorid
mit Lithium, enthaltend eine geringe Menge an Natrium, reagiert
wird, und zwar in der Gegenwart einer geringen Menge an Lithiumalkoxid
enthaltend 1 bis 10 Kohlenstoffatome.
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US 3 293 313 betrifft ein
Verfahren zur Herstellung von organischen Lithium-Verbindungen durch
Reaktion eines organischen Halogenids mit einer Mischung von Lithium
und Natriummetall, wobei selektiv eine Organolithium-Verbindung
gebildet wird und das Nebenprodukt der Reaktion das Natriumsalz
ist.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung für das Verfahren
zur Herstellung von Alkyllithium-Verbindungen mit hohen Ausbeuten
von ungefähr
90% sowie mit hoher Reinheit durch Reaktion in einem flüssigen Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
unter Rückflussbedingungen,
welches bei Temperaturen zwischen ungefähr 50°C und ungefähr 125°C rückflusst, wobei dieses Lösungsmittel
ausgewählt
wird aus flüssigen
gesättigten
aliphatischen Kohlenwasserstoffen, welche 5 bis 12 Kohlenstoffatome
enthalten, aus gesättigten
flüssigen
cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffen, welche 5 bis 12 Kohlenwasserstoffatome
enthalten und aus flüssigen
aromatischen Kohlenwasserstoffen, welche 6 bis 12 Kohlenstoffatome
enthalten, und aus Mischungen hiervon, von einem Alkylhalogenid,
welches 3 bis 16 Kohlenstoffatome enthält, mit Metallteilchen von
weniger als ungefähr
300 Mikron Größe, und
nachfolgender Gewinnung der Alkyllithium-Verbindung, wobei die Verbesserung
darin besteht, dass die Reaktion unter Verwendung von Metallteilchen
einer Lithiumnatrium-Legierung durchgeführt wird, welche wenigstens
15 Gew.% Natrium enthält.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist auf ein Verfahren zur Verbesserung des
Verfahrens zur Herstellung von Alkyllithium-Verbindungen in hohen
Ausbeuten von ungefähr
90% und bei hoher Reinheit gerichtet, wobei unter Rückflussbedingungen
in einem flüssigen
Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel,
welches bei Temperaturen zwischen 50°C und 125°C rückflussiert, durchgeführt wird,
wobei das Lösungsmittel
ausgewählt
wird aus: flüssigen
gesättigten
aliphatischen Kohlenwasserstoffen, enthaltend 5 bis 10 Kohlenstoffatome,
gesättigte
flüssige cycloaliphatische
Kohlenwasserstoffen, enthaltend 5 bis 12 Kohlenstoffatome, sowie
flüssige
aromatische Kohlenwasserstoffen, enthaltend 6 bis 12 Kohlenstoffatome,
sowie Mischungen hiervon, ein Alkylhalogenid, enthaltend 3 bis 16
Kohlenstoffatome mit Metallteilchen von weniger als ungefähr 300 Mikron
Größe zur Reaktion
gebracht wird, mit nachfolgender Gewinnung der Alkyllithium-Verbindung, wobei
die Verbesserung darin besteht, dass die Reaktion unter Verwendung
von Metallteilchen einer Lithiumnatrium-Verbindung durchgeführt wird,
wobei die besagte Legierung mehr als ungefähr 1 Gew.% Natrium umfasst.
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Festes
Natriummetall und festes Lithiummetall werden in einem flüssigen Kohlenwasserstoff-Medium unter
Bedingungen dispergiert, die ausreichend sind, um eine Dispersion
einer Natriumlithium-Legierung zu bilden. Die Dispersion wird in
einem Druckreaktor hergestellt, der mit einer Schüttelvorrichtung
(Agitator) versehen ist. Dem Reaktor wird eine Menge an Natrium
und Lithium zugefügt,
die ausreichend ist, um das gewünschte
Natrium:Lithium-Verhältnis
zu erreichen, gefolgt von einer genügenden Menge an flüssigem Kohlenwasserstoff-Medium sowie an Dispergierungsmittel.
Der Reaktor wird dann hochgeheizt und die Metalle werden unter Schütteln zusammenlegiert,
und zwar am Schmelzpunkt des Lithiummetalls. Die Natrium:Lithium
Legierungsdispersion wird dann auf ungefähr 100°C heruntergekühlt.
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Die
Natriumlithium-Legierung besteht typischerweise aus einem Verhältnis von
zwischen 1–50
Gew.% Natrium zu 99–50
Gew.% Lithium. Vorzugsweise besteht die Natriumlithium-Legierung
aus ungefähr
30 Gew.% Natrium und ungefähr
70 Gew.% Lithium. Die Natriumlithium-Legierung ist kommerziell als
eine Dispersion von Postin Products, Inc. (Faith, North Carolina)
erhältlich.
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Die
Natriumlithium-Legierung wird dem Reaktorgefäß zugeführt. Ein Exzess an Natriumlithium-Legierung
in Höhe
von bis zu 7 Gew.% oberhalb der stöchiometrisch notwendigen Menge
wird verwendet, um sicherzustellen, dass das gesamte Alkylchlorid
abreagiert. Anschließend
werden Alkylhalogenid und zumindest ein flüssiges Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
hinzugefügt
und die Reaktion, bei welcher Alkyllithium gebildet wird, wird unter
Rückfluss
bei einer Temperatur durchgeführt,
die gleich ist oder größer als
der Siedepunkt des flüssigen
Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels.
Im Allgemeinen wird die Reaktion bei einer Temperatur von bis zu
10°C oberhalb
des Siedepunktes des flüssigen
Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels
durchgeführt.
Das bevorzugte flüssige
Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
ist Hexan und die Reaktion wird vorzugsweise bei Temperaturen von
ungefähr
71–81°C ausgeführt.
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Unlösliche Materialien
so wie beispielsweise nicht abreagiertes Lithiummetall, nicht abreagiertes
Natriummetall, Lithiumchlorid und Natriumchlorid werden mit Hilfe
von Filtration entfernt. Der Filterkuchen, welcher solche unlöslichen
Materialien enthält,
wird mit dem Reaktionslösungsmittel
gewaschen, um das gesamte restliche Alkyllithium-Produkt zu entfernen.
Das Alkyllithium-Produkt und das Waschlösungsmittel werden in einem Produkttank
gesammelt.
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Das
nicht-abreagierte Lithiummetall, das nicht-abreagierte Natriummetall,
Lithiumchlorid und Natriumchlorid werden als Lithiummetall und als
Natriummetall wiedergewonnen. Das übrigbleibende Lösungsmittel wird
mit Hilfe von Destillation wiedergewonnen.
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Geeignete
Alkylhalogenide für
die Verwendung in dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen
2 bis 16 Kohlenstoffatome und die Halogenidionen können sein:
Bromide, Chloride oder Jodide, wobei Chloride bevorzugt sind, da
diese weniger teuer und im Allgemeinen besser verfügbar sind.
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Kohlenwasserstoff-Flüssigkeiten,
welche für
die Verwendung in dem Verfahren gemäß der vorliegenden Verwendung
geeignet sind, schließen
ein: leichtes Mineralöl,
flüssige
gesättige
aliphatische und cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe enthaltend
5 bis 12 Kohlenstoffatome, so wie beispielsweise Isopentan, n-Pentan,
n-Hexan, n-Heptan, 2-Ethylhexan, Isooctan, n-Octan, Decan, Dodecan
und ähnliche
Verbindungen oder gesättigte
cyclische Kohlenwasserstoffe enthaltend 5 bis 12 Kohlenstoffatome,
so wie beispielsweise Cyclopentan oder Methylcyclohexan und ähnliche
Verbindungen, sowie Mischungen hiervon. Aromatische Kohlenwasserstoffe
enthaltend 6 bis 12 Kohlenstoffatome, so wie beispielsweise Benzol,
Toluol, n-Propylbenzol, Isopropylbenzol, Xylol, 1,2,3,4-Tetrahydronaphthalin
und ähnliche
können
auch verwendet werden. Da die Rückflussbedingungen
und die optimalen Reaktionstemperaturen aneinander gekoppelt sind,
sind Mischungen von Kohlenwasserstoffen durchaus nützlich.
Nichtsdestotrotz kann ein einziger flüssiger Kohlenwasserstoff wünschenswerter
sein als eine Mischung von Kohlenwasserstoffen.
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Geeignete
Dispergierungsmittel schließen
Fettsäuren,
Alkohole und Ester ein. Besonders geeignete Dispergierungsmittel
schließen
ein: Laurinsäure,
Mystirinsäure,
Palmitinsäure,
Leinölsäure, Linolensäure, Ölsäure, Stearinsäure sowie
Derivate und Mischungen hiervon.
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Die
Reaktion kann bei Temperaturen von ungefähr 50°C bis ungefähr 125°C durchgeführt werden, wobei die besten
Ergebnisse bei einer Temperatur erzielt werden, die gleich ist,
oder um ungefähr
bis zu 10 Grad höher
ist, als der Siedepunkt des Lösungsmittels
oder des Lösungsmittel-Gemisches.
Die Reaktion kann bei Temperaturen in Gang gebracht werden, die
geringer sind als der Siedepunkt des Lösungsmittels, dabei werden
jedoch schlechtere Ergebnisse erhalten, als wenn man die Reaktion
unter Rückflussbedingungen
durchführt.
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Im
Allgemeinen wird die Reaktion dadurch in Gang gebracht, dass die
Natriumlithium-Legierungsdispersion in den Reaktor eingebracht wird.
Das flüssige
Kohlenwasserstoff-Dispersionsmedium wird dann, falls notwendig,
durch das gewünschte
Reaktionslösungsmittel
ersetzt. Der Reaktor wird erhitzt und ein Schüttelmechanismus (Agitation)
wird angewandt. Das Alkylhalogenid und das Lösungsmittel werden zu der agitierten Dispersion
hinzugefügt.
Der Reaktor wird dann auf Rückflusstemperatur
hochgeheizt und der Reaktor wird auf eine Temperatur hochgeheizt,
die gleich oder um ungefähr
10 Grad höher
ist als der Siedepunkt des Lösungsmittels
oder des Lösungsmittel-Gemisches;
dann werden das Alkylhalogenid und das Lösungsmittel in einer solchen
Geschwindigkeit zugeführt,
dass die Zugabe in ungefähr
einer Stunde abgeschlossen ist. Nachdem die Zugabe vollständig erfolgt
ist, wird die Agitation für
einen weiteren Zeitraum von ungefähr 10 Minuten aufrecht erhalten.
Wenn die Reaktion vollständig
abgelaufen ist, sollen die Reaktionsmedien gekühlt werden oder es soll ihnen
ermöglicht
werden, auf Raumtemperatur abzukühlen.
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Die
Experimente wurden unter Verwendung verschiedener prozentualer Zusammensetzungen
der Natriumlithium-Legierung sowie der kommerziell erhältlichen
Alkylchloride und Lösungsmittel
durchgeführt. Die
Natriumlithium-Legierungsdispersion wurde dem ausgewählten Lösungsmittel
in einem Reaktor zugeführt, der
wie folgt ausgestattet ist: mit einem Rückflusskondensierer, einer
Rührvorrichtung,
einer Zufuhrvorrichtung zum Hinzufügen des Alkylchlorids sowie
mit Mitteln zum Aufheizen des Reaktors und der Reaktionsmasse. Die Mischung
aus Natrium, Lithium und Lösungmittel
wurde gerührt
und auf die ausgewählte
Reaktionstemperatur geheizt, d.h. oftmals auf den Siedepunkt oder
auf 10 Grad oberhalb des Siedepunktes des ausgewählten Lösungsmittels, anschließend wurde
die Zufuhr des Alkylchlorides gestartet. Danach wurde die Temperatur
durch die Zugabegeschwindigkeit bezogen auf das Alkylchlorid kontrolliert.
Prozessvariablen so wie beispielsweise die Reaktionstemperatur,
die Geschwindigkeit der Halogenidzugabe, der Überschuss an Natriumlithium-Legierung,
sowie die Auswirkung, welche diese Variablen auf Ausbeute und Reinheit
haben, wurden ausführlich
untersucht.
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Die
Erfindung wird nun anhand der folgenden Beispiele illustriert. Die
Beispiele sollen nicht den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung
begrenzen. Im Zusammenspiel mit der allgemeinen und der detaillierten Beschreibung
wie oben angegeben, sollen die Beispiele ein tieferes Verständnis der
vorliegenden Erfindung bewirken.
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BEISPIELE
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Herstellung von Butyllithium
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Verschiedene
Experimente wurden durchgeführt,
um Butyllithium herzustellen. Vier verschiedene Legierungen von
Natrium:Lithium wurden verwendet. Die Natrium:Lithium-Legierungen
wie verwendet wurden als Dispersionen von Postin Products, Inc.bezogen.
Die Verbindungen hatten folgende Zusammensetzungen:
66% Li/34%
Na
50% Li/50% Na
85% Li/15% Na
99% Li/1% Na
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Jede
Legierung wurde mit Butylchlorid reagiert, und zwar unter Verwendung
von Hexan als Lösungsmittel.
Die 66% Li/34% Na Legierung wurde auch mit Butylchlorid in drei
verschiedenen Durchgängen
unter Verwendung von Cyclohexan, Heptan und Toluol als Lösungsmittel
reagiert.
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Die
Reaktionszeit betrug für
jeden Durchgang 70 Minuten.
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Butyllithium-Reaktionen
wurden mit den hergestellten Natrium:Lithium-Legierungsdispersionen
unter Verwendung der untersuchten Lösungsmittel und der vier verschiedenen
Li/Na-Konzentrationen durchgeführt.
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Eine
stetig geschüttelte
500 ml Glasflasche mit Rückflusskondensator
wurde für
die Butyllithium-Rückflussreaktionen
eingesetzt. 68 g an n-Butylchlorid und 60 ml Hexan wurden für die Reaktion
mit 14,5 g an 66% Li/34% Na Legierung wie in Hexan dispergiert eingesetzt.
Für die
anderen Li/Na-Konzentrationen wurden diese Mengenverhältnisse
entsprechend angepasst, und zwar basierend auf der Menge an Lithiummetall;
dabei wurde das Hexan durch das entsprechend benötigte Lösungsmittel ersetzt.
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Die
Reaktionsflasche wurde mit der/dem entsprechenden zutreffenden Dispersion/Lösungsmittel
in einer Argon Handschuhbox beladen. Die Reaktionsflasche wurde
in den Abzug transferiert, und der Reaktionsapparat wurde zusammengesetzt.
Der Reaktionsapparat umfasst den Schüttelmechanismus (Agitator),
Argon, BuCl/Lösungsmittel-Zufuhrtrichter,
Rückflusskondensierer
und Kondensierer zum Kühlen
der Fluidzufuhr und der Abfuhrleitung. Das Lösungsmittel und das Butylchlorid
wurden dem Glastrichter zugeführt.
Der Schüttelmechanismus
der Reaktionsflasche wurde gestartet. Butylchlorid und das Lösungsmittel
wurden langsam der geschüttelten
Dispersion hinzugefügt.
Die Apparatur wurde erhitzt, bis Rückflussbedingungen erreicht
wurden, dann wurde das Butylchlorid hinzugefügt. Das Hinzufügen von
Butylchlorid hat ungefähr
eine Stunde gedauert, wobei die Reaktion sofort angesprungen ist.
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Die
Reaktionsmischung wurde für
weitere 10 Minuten geschüttelt
und dieser anschließend
Zeit gelassen, auf Raumtemperatur abzukühlen.
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Nach
der Reaktion wurden die resultierenden Reaktionsprodukte gewaschen
und unter Lösungsmittel gefiltert.
Für die
Filtration wurde ein 500 ml Glasfrittenfilter und 200 ml an Lösungsmittel
verwendet. Der Inhalt der Reaktionsflasche wurde unter Druck in
die Filterapparatur überführt. Der
Filter wurde mit Stickstoff unter Druck gesetzt. Der Reaktions-„Schlamm" wurde dreimal mit
gleichen Mengen an Lösungsmittel
gewaschen. Butyllithium-Produkt und Lösungsmittel wurden zu Zwecken
der Analyse gesammelt und die „Schlämme" für die Wiederaufbereitung
gesammelt. Die Butyllithium-Lösung
wurde in Bezug auf aktives Butyllithium und Lithium-Rückstände hin
analysiert. Keine Filtrationshilfsmittel waren notwendig, um bei
der Filtration der Reaktionsprodukte zu helfen.
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Die
Reaktionslösungsmittel,
wie sie in jedem Experiment verwendet wurden, sind die folgenden:
| Ansätze 1–20: | Hexan |
| Ansatz
21: | Cyclohexan |
| Ansatz
22: | Heptan |
| Ansatz
23: | Toluol |
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Die
Ergebnisse zeigen, dass hohe Ausbeuten an hochreinem Butyllithium-Produkt
durch die Reaktion der Natrium:Lithium-Legierung mit Butylchlorid
erhältlich
sind, wenn die Reaktion unter Rückflussbedingungen stattfindet.
Es wurden klare farblose Produkte erhalten, wenn das Verhältnis von
Natrium:Lithium größer als 1:99
und kleiner als 50:50 war. Die Reaktionszeit für jede Reaktion betrug ungefähr 70 Minuten.
