DE944546C - Process for the production of alkali borohydride - Google Patents
Process for the production of alkali borohydrideInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B6/00—Hydrides of metals including fully or partially hydrided metals, alloys or intermetallic compounds ; Compounds containing at least one metal-hydrogen bond, e.g. (GeH3)2S, SiH GeH; Monoborane or diborane; Addition complexes thereof
Description
Verfahren zur Herstellung von Alkali-bor-hydrid Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Alkali-bor-hydrid. Das neue Verfahren geht von, den üblichen Rohstoffeh zur Erzeugung von Borwasserstoff aus, nämlich. von BorhaJogeniden, vorzugsweise von dem technisch leicht zugänglichen Bortrifluorid, b@zw. deren Ätheraten und Alkalihydrid im ätherischen Medium, und arbeitet erfindungsgemäß im geschlossenen System bei erhöhter Temperatur, wobei sich zwangläufig Überdruck einstellt. Die durch die erhöhte Temperatur gesteigerte Reaktionsgeschwindigkeit einerseits und die durch den erhöhten Druck gleichzeitig gesteigerte Konzentration andererseits bewirken einen raschen und möglichst vollständigen Verlauf der Reaktion im gewünschten Sinne. Auf diese Weise erhält man. aus technisch zugänglichen, Rohstoffen, wie Bortrifluorid bzw. Bortrifluo,rid-ätherat und Alkalihydriden, auch im großen Maßstab nicht nur Li - [B H4], sondern entgegen der bisherigen Auffassung auch alle übrigen Alkali-bor-hydride, wie z. B. Na- [B H4] und K - [B H4], mit großer Reinheit und ausgezeichneter Ausbeute, wobei aas Nebenprodukte nur die indifferenten und leicht abtrennbaren Alkalihalogenide auftreten.Process for the preparation of alkali borohydride The subject of the invention is a process for the production of alkali borohydride. The new procedure works from, the usual raw materials for the production of hydrogen boride, namely. from BorhaJogeniden, preferably from the technically easily accessible boron trifluoride, respectively. their etherates and alkali hydride in the ethereal medium, and works according to the invention in a closed system at elevated temperature, inevitably overpressure adjusts. The increased reaction rate due to the increased temperature on the one hand and the increased concentration at the same time due to the increased pressure on the other hand, they cause the reaction to proceed as quickly and as completely as possible in the desired sense. That way you get. from technically accessible raw materials, such as boron trifluoride or boron trifluoride, rid-etherate and alkali hydrides, also on a large scale Scale not only Li - [B H4], but contrary to the previous view also all other alkali boron hydrides, such as. B. Na- [B H4] and K - [B H4], with great purity and excellent yield, with aas by-products only the indifferent and easily separable alkali halides occur.
Im Gegensatz dazu arbeitet P. F. Winternitz (USA.-Patentschrift 2 532 217) zwar unter Verwendung der gleichen Rohstoffe, aber im offenen System, wobei durch vorsichtige Vereinigung der beiden Reaktionspartner und Kühlung die Siedetemperatur des Äthers (35°) nicht überschritten -werden darf, um das Entweichen. von ungenütztem Diborangas und unbeherrschhare Reaktionsstöße zu vermeiden. In letzter Beziehung gleicht das Verfahren der Grignard-Reaktion und ist daher wie diese auch mit den technischen Schwierigkeiten, der Grignard-Reaktion behaftet. Im übrigen beschränkt sich das Verfahren nur auf die Darstellung von Li - [B H4] .In contrast, PF Winternitz (USA.-Patent Specification 2 532 217) works using the same raw materials, but in an open system, whereby the boiling temperature of the ether (35 °) must not be exceeded by carefully combining the two reactants and cooling, about the escape. to avoid unused diborane gas and uncontrollable reaction surges. Ultimately, the process is similar to the Grignard reaction and, like this, is therefore also subject to the technical difficulties associated with the Grignard reaction. Otherwise, the method is limited to the preparation of Li - [B H4].
Die gleichzeitige Anwendung von Druck und erhöhter Temperatur wird in. der USA.-Patentschrift 2 534 533 sowohl in bezug auf die Reaktion von Alkalimetallen mit HZ-Gas und Alkylboraten beschrieben, wobei der Druck nur der Erzeugung von AlkaEhydrid dient, das sich dann bei erhöhter Temperatur mit Alkylborat zu geringen, mit AlkaJitrimethoxyborhydridverunreinigten; MengenAlkalibor-hydrid umsetzt, als auch in bezug auf die Reaktion zwischen Methylborat und Natriumhydrid.. In beiden Fällen handelt es sich also um gegenüber dem vorliegenden Verfahren verschiedene Rohstoffe.The simultaneous application of pressure and elevated temperature will in U.S. Patent 2,534,533 on both the reaction of alkali metals described with HZ gas and alkyl borates, the pressure only generating alkali hydride is used, which is then at elevated temperature with alkyl borate too low, contaminated with AlkaJitrimethoxyborhydrid; Amounts of alkali borohydride converts, as well as in relation to the reaction between methyl borate and sodium hydride .. In both cases, it is against the present Process different raw materials.
Darüber hinaus fallen, hierbei reaktionsfähigere Nebenprodukte an, die sich auch schwieriger als Alkalihylogenide erstfernen lassen.In addition, more reactive by-products arise here, which are also more difficult to remove than alkali hylogenides.
Das neue Verfahren bringt demgegenüber einen wesentlichen Fortschritt insofern., als damit erstmals die allgemeine Anwendbarkeit unter Einsatz von leicht zugänglichen Rohstoffen für die Gewinnung der Alkali-bo,r-hydride in vorzüglicher Qualität und Quantität auch in technischem Maßstab ermöglicht wird. Beispiel i Eine Suspension aus 5 g (o,63 Mod) gepulvertem Lithiumhydrid in wenig wasserfreiem Äther wird mit 7,19 (o,o5 Mol) Bortrifluorid-ätherat, das man mit demselben Volumen, wasserfreien Äthers verdünnt hat, innig gemischt und im Druckgefäß 24 Stunden lang auf 125' erhitzt. Am Ende der Reaktion herrscht nur noch ein geringer Überdruck.In contrast, the new process brings significant progress in that it enables general applicability for the first time using easily accessible raw materials for the production of alkali-bo, r-hydrides in excellent quality and quantity, even on an industrial scale. Example i A suspension of 5 g (0.63 Mod) powdered lithium hydride in a little anhydrous ether is intimately mixed with 7.1 9 (0.05 mol) boron trifluoride etherate, which has been diluted with the same volume of anhydrous ether, and im Pressure vessel heated to 125 'for 24 hours. At the end of the reaction there is only a slight overpressure.
Hierauf wird der Inhalt des Druckgefäßes mit wasserfreiem Äther versetzt und das Ganze durch Filtration vom überschüssigen Lithiumhydrid befreit. Der Filtrations.rückstand wird mehrmals mit wasserfreiem Äther extrahiert. Die Ätherauszüge werden, vereinigt und größtenteils vom Äther befreit. Bei Kühlung des eingeengten Ätherauszuges fällt das Lithium-bo,r-hydrid in farblosen Nadeln mit i Mol Kristalläther aus.The contents of the pressure vessel are then mixed with anhydrous ether and the whole is freed from excess lithium hydride by filtration. The filtration residue is extracted several times with anhydrous ether. The ether extracts are united and for the most part freed from the ether. When the concentrated ether extract is cooled, it falls the lithium-bo, r-hydride in colorless needles with 1 mol of crystal ether.
Ausbeute: Etwa 49= 85 bis. go °/o der Theorie (bezogen auf,Bo,rfiuo@rid).Yield: About 49 = 85 bis. go ° / o of the theory (based on, Bo, rfiuo @ rid).
Beispiel 2 Eine Suspension aus 49 (0,5 Mol) gepulvertem L ithiumhydrid in wenig wasserfreiem Äther wird mit 14,2 g (o,1 Mol) Bo,rtrifluo,rid-ätherat, daß man mit demselben Volumen, wasserfreien Äthers verdünnt liat, innig gemischt und im Druckgefäß 24 Stunden lang auf 12a° erhitzt. Am Ende der Reaktion herrscht nur noch eint geringer Überdruck. Die Temperatur kann, in, verhältnismäßig weiten Grenzers. schwanken. So wurden die gleichen Ergebnisse erzielt bei Temperaturen zwischen ioo und i45°. Hierauf wird nach Beispiel i aufgearbeitet.Example 2 A suspension of 49 (0.5 mol) powdered lithium hydride in a little anhydrous ether is with 14.2 g (0.1 mol) of Bo, rtrifluo, rid-ätherat that one dilutes liat with the same volume, anhydrous ether, and mixes intimately heated to 12a ° in a pressure vessel for 24 hours. At the end of the reaction, only prevails another slight overpressure. The temperature can, in, relatively wide limiters. vary. The same results were achieved at temperatures between 100 and i45 °. This is worked up according to example i.
Ausbeute: Etwa 8 g Li - [B H4] - (C2 H5) 2 O = 85 bis go°/o;der Theorie (bezogen auf Borfluo,rid). Der Kristalläther kann durch Trocknung im Vakuum bei 7o bis ioo° entfernt werden.-Beispiel 3 14,2.g Bo,rfluo-rid-ätherat (o, i Mol), verdünnt mit dem gleichen. Volumen wasserfreien Äthers, werden gleichfalls in einem Arbeitsgang mit einer ätherischen. Suspension von 15,6=g gepulvertem Natriumhydrid (o,65 Mol) umgesetzt. -Dazu mischt man, entweder die auf -78° gekühlten Ausgangssubstanzen und erhitzt dann, im Druckgefäß 24 Stunden auf i2o,bis 13o° oder man, nimmt die Mischung im geschlossenen Gefäß bei gewöhnlicher Temperatur vor und erhitzt artschließend.Yield: about 8 g of Li - [B H4] - (C2 H5) 2 O = 85 to 10% of theory (based on boron fluoride). The crystal ether can be removed by drying in vacuo at 70 to 100 °. Example 3 14.2 g of boron fluoride etherate (0.1 mol), diluted with the same. Volume of anhydrous ether are also processed in one operation with an ethereal. Suspension of 15.6 = g of powdered sodium hydride (0.65 mol) implemented. - To do this, either the starting substances, cooled to -78 °, are mixed and then heated in the pressure vessel to 12o to 130 ° for 24 hours or the mixture is carried out in a closed vessel at normal temperature and then heated.
Nach Ablauf der Reaktion wird der Äther abgedampft, der Rückstand mit Isopropylamin oder Pyridin extrahiert und aus de Extrakt das Natrium-bor-hydrid durch Kühlung oder durch Zugabe von Äther ausgefällt.After the reaction has ended, the ether is evaporated and the residue extracted with isopropylamine or pyridine and the sodium borohydride from the extract precipitated by cooling or by adding ether.
Ausbeute: Etwa 3,3g = 87 % der Theorie. (bezog-en auf Borfluorid). Beispiel 4 In demselben Autoklav werden 82 g (2,73 MoI) gepulvertes NaH (8oo/oig), Zoo ccm Diäthyläther abs. und eine Lösung von 34 g (0,5 Mol) $ortrifluorid (B F3) in 14o ccm abs. Diäthyläther chargiert und zur Reaktion gebracht. Die Anfangstemperatur von 2o° steigt auf 38'°', um dann wieder auf 3z°' zu fallen. Es herrscht nur geringer Überdruck, und eine entnommene Gasprobe zeigt eine deutliche Borflamme. Mars. führt nun Wärme zu, . so daß sich nach etwa 3 0 Minuten eine Innentemperatur von 80'°' und ein Druck von 5 atü einstellen. Es wird weiter geheizt auf 118°, wobei ein Druck von ii atü auftritt. Diese Temperatur hält man 8 Stunden lang, innerhalb welcher Zeit der Druck auf 8 atü fällt. Eine Gasprobe zeigt nun keine Borflämme mehr. Nach Abkühlung des Autoklavs wird durch Öffnen des Ventils der Diäthyläther entfernt und der trockene, weiße Rückstand mit abs. iso,=Propylamin bzw. n-Butylamin extrahiert. Der Extrakt wird - durch Vakuumdestillation weitgehend von Amin befreit und das Natrium4o@r-hydrid daraus dilrch Zugabe. von Äther gefällt. Hierauf wird filtriert und das zurückbleibende Natrium-bor-hydri.d mit Äther gewaschen. sowie im Vakuum auf dem Wasserbade getrocknet.Yield: about 3.3 g = 87% of theory. (related to boron fluoride). Example 4 In the same autoclave, 82 g (2.73 mol) of powdered NaH (8oo / oig), zoo cc of diethyl ether abs. and a solution of 34 g (0.5 mol) of ortrifluoride (B F3) in 14o ccm abs. Diethyl ether charged and made to react. The initial temperature of 20 ° rises to 38 '°' and then falls back to 3z ° '. There is only a slight overpressure and a gas sample taken shows a clear boron flame. Mars. now supplies heat,. so that after about 30 minutes an internal temperature of 80 '°' and a pressure of 5 atmospheres are established. It is heated further to 118 °, a pressure of ii atm occurs. This temperature is held for 8 hours, during which time the pressure falls to 8 atmospheres. A gas sample no longer shows any boron flames. After cooling the autoclave, the diethyl ether is removed by opening the valve and the dry, white residue with abs. iso, = propylamine or n-butylamine extracted. The extract is largely freed from amine by vacuum distillation, and the sodium o @ r-hydride is added from it. like of ether. It is then filtered and the remaining sodium boron hydride is washed with ether. and dried in a vacuum on a water bath.
Ausbeute: ig g NaBH4, das sind iooo/o der Theorie bezogen auf B F3. Beispiel 5 Der unter 4 beschriebene Ansatz wird wiederholt, nur treten an Stelle von 34 g Bortrifluorid 58 g (o,5 Mol) Bortrichlorid (B C13). Der Reaktionsverlauf ist praktisch derselbe, die Ausbeute beträgt 15,2 g NaB H4, das sind 8o °/o der Theorie bezogen auf B C13.Yield: ig g NaBH4, that is 100% of theory based on B F3. Example 5 The approach described under 4 is repeated, only take the place from 34 g of boron trifluoride 58 g (0.5 mol) of boron trichloride (B C13). The course of the reaction is practically the same, the yield is 15.2 g NaB H4, that is 80% of theory based on B C13.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEH7495A DE944546C (en) | 1951-02-04 | 1951-02-04 | Process for the production of alkali borohydride |
Applications Claiming Priority (1)
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DEH7495A DE944546C (en) | 1951-02-04 | 1951-02-04 | Process for the production of alkali borohydride |
Publications (1)
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DE944546C true DE944546C (en) | 1956-06-21 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DEH7495A Expired DE944546C (en) | 1951-02-04 | 1951-02-04 | Process for the production of alkali borohydride |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE944546C (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1061301B (en) * | 1956-09-26 | 1959-07-16 | Kali Chemie Ag | Process for the preparation of complex alkali borohydrides |
EP1440934A1 (en) * | 2003-01-22 | 2004-07-28 | Chemetall GmbH | Process for preparing lithium borohydride |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2532217A (en) * | 1945-10-20 | 1950-11-28 | Allied Process Corp | Direct production of lithium borohydride |
US2534533A (en) * | 1945-11-05 | 1950-12-19 | Hermann I Schlesinger | Methods of preparing alkali metal borohydrides |
-
1951
- 1951-02-04 DE DEH7495A patent/DE944546C/en not_active Expired
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