JPH02208218A - ナトリウムボロハイドライドの製造方法 - Google Patents
ナトリウムボロハイドライドの製造方法Info
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- JPH02208218A JPH02208218A JP2858489A JP2858489A JPH02208218A JP H02208218 A JPH02208218 A JP H02208218A JP 2858489 A JP2858489 A JP 2858489A JP 2858489 A JP2858489 A JP 2858489A JP H02208218 A JPH02208218 A JP H02208218A
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Classifications
-
- 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
- C01B6/06—Hydrides of aluminium, gallium, indium, thallium, germanium, tin, lead, arsenic, antimony, bismuth or polonium; Monoborane; Diborane; Addition complexes thereof
- C01B6/10—Monoborane; Diborane; Addition complexes thereof
- C01B6/13—Addition complexes of monoborane or diborane, e.g. with phosphine, arsine or hydrazine
- C01B6/15—Metal borohydrides; Addition complexes thereof
- C01B6/19—Preparation from other compounds of boron
- C01B6/21—Preparation of borohydrides of alkali metals, alkaline earth metals, magnesium or beryllium; Addition complexes thereof, e.g. LiBH4.2N2H4, NaB2H7
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- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、有用な還元剤であるナトリウムボロハイドラ
イドの製造方法に関するものである。
イドの製造方法に関するものである。
ナトリウムボロハイドライド(NaBH4)を製造する
には、液体炭化水素中で反応を行う湿式法が反応温度も
低く、且つ反応収率も良好で好ましい。
には、液体炭化水素中で反応を行う湿式法が反応温度も
低く、且つ反応収率も良好で好ましい。
硼素原料として硼酸トリアルキルを用い、活性水素供給
試薬として水素化ナトリウム(NaH)を用いて反応さ
せNaBH<を合成することは公知である。
試薬として水素化ナトリウム(NaH)を用いて反応さ
せNaBH<を合成することは公知である。
例えば、下記の式で示される反応である。
4NaH+B(OMe)+→NaBH4+3NaOMe
(USP、2.720.444、新実験化学講座8巻、
1020頁)〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、活性水素原料としてNaHを用いる反応
は、以下のような欠点があった。
(USP、2.720.444、新実験化学講座8巻、
1020頁)〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、活性水素原料としてNaHを用いる反応
は、以下のような欠点があった。
(1)原料として高価なナトリウムを使用している。
(2)反応式から明らかなように、使用したナトリウム
の374は副生化合物と共に廃棄され、有効に使用され
る割合は1/4である。
の374は副生化合物と共に廃棄され、有効に使用され
る割合は1/4である。
(31N a Hとの反応は200〜300°Cのの高
温が必要であり、多量のエネルギーや高価な装置を必要
とする。
温が必要であり、多量のエネルギーや高価な装置を必要
とする。
(4)副生ずるナトリウムアルコキシドが反応に使用す
る溶剤に不溶であるため、NaBH4とナトリウムアル
コキシドの二つの固体が析出してしまい、その結果、必
ず反応後複雑な抽出操作を行う必要がある。
る溶剤に不溶であるため、NaBH4とナトリウムアル
コキシドの二つの固体が析出してしまい、その結果、必
ず反応後複雑な抽出操作を行う必要がある。
本発明者は上記問題を解決するため。鋭意研究を行い、
本発明を完成するに至った。
本発明を完成するに至った。
即ち本発明のナトリウムボロハイドライドの製造方法は
、化学式 BZ3(但し、2は下記化合物類、(1)ア
ルコール類又はフェノール類、(2)テトラヒドロフル
フリールアルコール類、(3)ジオール類の1個の水酸
基をアルキル化して得られるエーテルアルコール類、 (4)ポリエーテルアルコール類、 から選ばれる化合物から活性水素原子を取り除いて得ら
れる有機残基である。) から選ばれた少なくとも1種の硼酸トリアルキルと、ナ
トリウムアルミニウムハイドライドを反応させることを
特徴とするものである。
、化学式 BZ3(但し、2は下記化合物類、(1)ア
ルコール類又はフェノール類、(2)テトラヒドロフル
フリールアルコール類、(3)ジオール類の1個の水酸
基をアルキル化して得られるエーテルアルコール類、 (4)ポリエーテルアルコール類、 から選ばれる化合物から活性水素原子を取り除いて得ら
れる有機残基である。) から選ばれた少なくとも1種の硼酸トリアルキルと、ナ
トリウムアルミニウムハイドライドを反応させることを
特徴とするものである。
以下、本発明に付いて更に詳しく説明する。本発明の反
応は以下の反応式で表される。
応は以下の反応式で表される。
BZs + NaAlH4→ NaBHa 十
へIZ3即ち、硼酸トリアルキルとナトリウムアルミニ
ウムハイドライドを反応させてナトリウムボロハイドラ
イドと副生物であるアルミニウムアルコキサイドを得る
。反応は無水雰囲気中で行なわねばならない。
へIZ3即ち、硼酸トリアルキルとナトリウムアルミニ
ウムハイドライドを反応させてナトリウムボロハイドラ
イドと副生物であるアルミニウムアルコキサイドを得る
。反応は無水雰囲気中で行なわねばならない。
本発明で用いられる硼酸トリアルキルは製造方法に制限
は無く、公知の方法で合成したもので良く、例えば硼酸
とアルコールから脱水反応により容易に合成出来る。
は無く、公知の方法で合成したもので良く、例えば硼酸
とアルコールから脱水反応により容易に合成出来る。
本発明に使用出来る好ましいものとして例示すると、硼
酸トリメチルB(−0−CHz)+ 、硼酸トリーnブ
チルB (−0−n−Bu) s、硼酸トリー2−メト
キシ−エチルB(−0−CJa−0−CL)s、硼酸ト
リー2−エトキシ−エチルB(−0−CJa−0−CJ
s) 3等が挙げられる。
酸トリメチルB(−0−CHz)+ 、硼酸トリーnブ
チルB (−0−n−Bu) s、硼酸トリー2−メト
キシ−エチルB(−0−CJa−0−CL)s、硼酸ト
リー2−エトキシ−エチルB(−0−CJa−0−CJ
s) 3等が挙げられる。
叉、粒子の大きなNaBH4を得たい場合には、(3)
で示したジオール類の1個の水酸基をアルキル化して得
られるエーテルアルコール類を用いて合成した硼酸トリ
アルキルを使用することが好ましい。
で示したジオール類の1個の水酸基をアルキル化して得
られるエーテルアルコール類を用いて合成した硼酸トリ
アルキルを使用することが好ましい。
ナトリウムアルミニウムハイドライドNaAIHaは製
造方法に制限は無く、公知の方法で合成したもので良い
、例えば金属ナトリウムと金属アルミニウム粉末と水素
から合成出来る。但し反応残渣の金属微粉を完全に除去
しておくことが好ましい。反応に使用する溶媒は、硼酸
トリアルキルとNaAlH4の両者、少なくとも一方を
溶解するものが好ましい。一般にはNaAIHaが難溶
性なのでNaAIHnを溶解するエーテル類が好ましく
、これらに反応を制御するために少量の脂肪族又は芳香
族炭化水素を混合しても良い。更に、副生ずるアルミニ
ウムアルコキサイドがその反応時に用いた溶媒に溶解す
るか又は不溶であるかによって、合成反応後生酸したN
aBH4を副生じたアルミニウムアルコキサイドと分離
する操作に於いて、簡単な濾過操作で済むか又は比較的
複雑な抽出操作によるかを選ぶことになるので重要であ
る。この条件においてアルミニウムアルコキサイドが溶
解する溶媒としては、テトラヒドロフラン及び、それら
と脂肪族又は芳香族炭化水素の混合溶媒が挙げられる。
造方法に制限は無く、公知の方法で合成したもので良い
、例えば金属ナトリウムと金属アルミニウム粉末と水素
から合成出来る。但し反応残渣の金属微粉を完全に除去
しておくことが好ましい。反応に使用する溶媒は、硼酸
トリアルキルとNaAlH4の両者、少なくとも一方を
溶解するものが好ましい。一般にはNaAIHaが難溶
性なのでNaAIHnを溶解するエーテル類が好ましく
、これらに反応を制御するために少量の脂肪族又は芳香
族炭化水素を混合しても良い。更に、副生ずるアルミニ
ウムアルコキサイドがその反応時に用いた溶媒に溶解す
るか又は不溶であるかによって、合成反応後生酸したN
aBH4を副生じたアルミニウムアルコキサイドと分離
する操作に於いて、簡単な濾過操作で済むか又は比較的
複雑な抽出操作によるかを選ぶことになるので重要であ
る。この条件においてアルミニウムアルコキサイドが溶
解する溶媒としては、テトラヒドロフラン及び、それら
と脂肪族又は芳香族炭化水素の混合溶媒が挙げられる。
反応温度は余りに低(でも反応しないが、余り高温にす
る必要も無い、一般に50℃から100℃の範囲で良く
、テトラヒドロフランの沸点で充分反応する、混合順序
はNaAlH4の溶液に硼酸トリアルキルの溶液を混合
しても良いし、その逆でも反応は進行する。
る必要も無い、一般に50℃から100℃の範囲で良く
、テトラヒドロフランの沸点で充分反応する、混合順序
はNaAlH4の溶液に硼酸トリアルキルの溶液を混合
しても良いし、その逆でも反応は進行する。
試薬の混合比は、一般にはNaAlH41モルに対し、
硼酸トリアルキルを0.8〜1.5モル使用するが、経
済性を考えて硼酸トリアルキルの使用量は1.0〜1.
2モルの範囲が好ましい。
硼酸トリアルキルを0.8〜1.5モル使用するが、経
済性を考えて硼酸トリアルキルの使用量は1.0〜1.
2モルの範囲が好ましい。
溶媒として副生のアルミニウムアルコキサイドが不溶な
ものを選んだ場合は、反応後NaBHaとアルミニウム
アルコキサイドを抽出等の方法で分離せねばならない。
ものを選んだ場合は、反応後NaBHaとアルミニウム
アルコキサイドを抽出等の方法で分離せねばならない。
例えば、液体アンモニアによる抽出、アミン類による抽
出、アルカリ水溶液による抽出が挙げられる。
出、アルカリ水溶液による抽出が挙げられる。
然し、溶媒として副生のアルミニウムアルコキサイドが
可溶な場合は、単純な濾過操作でNaBH4粉末を容易
にアルミニウムアルコキシド溶液と分H出来る。濾過方
法は通常のフィルターによる濾過で充分である。
可溶な場合は、単純な濾過操作でNaBH4粉末を容易
にアルミニウムアルコキシド溶液と分H出来る。濾過方
法は通常のフィルターによる濾過で充分である。
その後溶媒で洗浄し、乾燥すれば非常に高純度のNaB
Haを得ることが出来る。副生物のアルミニウムアルコ
キシドは化学薬品の原料として広く使用できる。
Haを得ることが出来る。副生物のアルミニウムアルコ
キシドは化学薬品の原料として広く使用できる。
以下実施例により本発明を更に詳細に説明する。
実施例1
500dのガラス製画つロフラスコに攪拌機、滴下ロー
ト、還流冷却器を装着し、内部を窒素置換した後ナトリ
ウムアルシミニウムハイドライドNaAIHa27g
(0,5モル)をテトラヒドロフラン243gに溶解し
た溶液を装入した。
ト、還流冷却器を装着し、内部を窒素置換した後ナトリ
ウムアルシミニウムハイドライドNaAIHa27g
(0,5モル)をテトラヒドロフラン243gに溶解し
た溶液を装入した。
滴下ロートから硼酸トリーn−ブチル121g(0,5
3モル)を4時間にわたって滴下した、溶液の温度は6
6〜70°Cに保った、引き続き後反応を1時間行った
後、G−4のガラスフィルターで濾過し、得た固体を更
にテトラヒドロフラン200gで洗浄し、濾過した後1
00°Cで減圧乾燥した。
3モル)を4時間にわたって滴下した、溶液の温度は6
6〜70°Cに保った、引き続き後反応を1時間行った
後、G−4のガラスフィルターで濾過し、得た固体を更
にテトラヒドロフラン200gで洗浄し、濾過した後1
00°Cで減圧乾燥した。
NaBHsの白色結晶18gが得られ、収率は95χで
あった。
あった。
ヨードメトリーで測定した結果、純度は99.5χであ
った。
った。
実施例2
11の四つロフラスコを用い、且つ硼酸トリーn−ブチ
ルの代わりに、硼酸トリー2−メトキシ−エチルB(−
0−C2H4−0−CI+3) 3の125g(0,5
3モル)をトルエン125gに溶解して用いた。
ルの代わりに、硼酸トリー2−メトキシ−エチルB(−
0−C2H4−0−CI+3) 3の125g(0,5
3モル)をトルエン125gに溶解して用いた。
それ以外は実施例1と同様にして実験を行った結果、N
aBHnの白色結晶17gを得た。
aBHnの白色結晶17gを得た。
収率は90χであり、ヨードメトリーによる純度は99
.3Zであった。
.3Zであった。
本発明によれば、活性水素を供給する試薬として高価な
ナトリウムに代わり安価なアルミニウムを使用出来る。
ナトリウムに代わり安価なアルミニウムを使用出来る。
アルミニウムは単にコストが安いだけでなく、1原子に
3個の水素を結合できるので、活性水素1個当たりで考
えれば更に1/3にコストダウンとなる、叉、NaAI
H,は容易且つ安価に製造出来る。
3個の水素を結合できるので、活性水素1個当たりで考
えれば更に1/3にコストダウンとなる、叉、NaAI
H,は容易且つ安価に製造出来る。
本発明の反応では、高価なナトリウムのロスが反応式か
らも明らかなように全く無い、そのうえ反応温度はNa
Hの場合に比較して圧倒的に低く、装置的にも低コスト
に出来る。
らも明らかなように全く無い、そのうえ反応温度はNa
Hの場合に比較して圧倒的に低く、装置的にも低コスト
に出来る。
更に、アルミニウムアルコキサイドを溶解する溶媒を選
べば、煩雑な抽出操作は一切必要無く、単純な濾過操作
だけで高純度なNaBHaを得ることが出来る。
べば、煩雑な抽出操作は一切必要無く、単純な濾過操作
だけで高純度なNaBHaを得ることが出来る。
以上の多くの利点は、本発明の特徴である活性化水素供
給試薬としてNaAIHaを用いたことにより得られた
ものであり、本発明の優れた効果は産業に寄与するとこ
ろ大である。
給試薬としてNaAIHaを用いたことにより得られた
ものであり、本発明の優れた効果は産業に寄与するとこ
ろ大である。
特許出願人 三井東圧化学株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 化学式BZ_3 (但し、Zは下記化合物類、 (1)アルコール類又はフェノール類、 (2)テトラヒドロフルフリールアルコール類、(3)
ジオール類の1個の水酸基をアルキル化して得られるエ
ーテルアルコール類、 (4)ポリエーテルアルコール類、 から選ばれる化合物から活性水素原子を取り除いて得ら
れる有機残基である。) から選ばれた少なくとも1種の硼酸トリアルキルと、ナ
トリウムアルミニウムハイドライドを反応させることを
特徴とするナトリウムボロハイドライドの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1028584A JP2818180B2 (ja) | 1989-02-09 | 1989-02-09 | ナトリウムボロハイドライドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1028584A JP2818180B2 (ja) | 1989-02-09 | 1989-02-09 | ナトリウムボロハイドライドの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH02208218A true JPH02208218A (ja) | 1990-08-17 |
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