JPS62182103A - 水素化または窒素化アルカリ金属の製法 - Google Patents

水素化または窒素化アルカリ金属の製法

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JPS62182103A JP61316132A JP31613286A JPS62182103A JP S62182103 A JPS62182103 A JP S62182103A JP 61316132 A JP61316132 A JP 61316132A JP 31613286 A JP31613286 A JP 31613286A JP S62182103 A JPS62182103 A JP S62182103A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アルカリ金属錯化合物を触媒として使用する
水素化または窒素化アルカリ金属の製法に関する。
水素化アルカリ金属、例えば水素化リチウムまたは水素
化ナトリウムは、リチウムと水素を300°C以上、特
に7006C付近の温度で反応さU゛製造れることが知
られている[カーク−オスマー(K irk −Oth
mer) 1967年12巻544頁;ウルマン(U 
l 1mann) 8巻1957年723頁]。室温で
は、水素はリチウムとは反応せず、いくら微細に粉砕し
た金属にも吸収されない[イー・ヒバーグ(E、 Wi
berg)およびイー・アンバーガー(E。
A mberger) :ハイドライズ・オブ・ジ・エ
レメンツ・オブ・メイン・グループスI −’N (l
lydridesorthe Elements or
 Main Groups I −IV) l 9頁、
エルスビャ−(E 1svier)出版社、1971年
]。
タングステン(IV)またはモリブデン(IV)硫化物
のような触媒の存在下では、水素化リチウムの製造温度
は例えば310〜345℃に下げることができる。また
触媒としてステアリン酸リチウムの存在下では240〜
330℃に下げることができる。水素化ナトリウムの製
造には触媒にステアリン酸ナトリウムを用いる。しかし
、200℃以下で水素化リチウムを製造できることはこ
れまで知られていない。これまでの水素化カリウム製造
における最低温度は140℃である[メトデイクム・キ
ミ−(Methodicum  Chim、) 7巻1
0〜12頁]。
窒素化リチウムについてはこれまで触媒存在下でさえ3
50℃以下での製造は報告されていない。
好ましい製造温度は500〜800℃である[同上、6
0頁]。
本発明者は驚くべきことに適当なアルカリ金属錯化合物
を触媒として用いれば水素化アルカリ金属を容易に製造
できることを見出した。すなわち、水素化物および窒素
化物を室温あるいはそれ以下の温度(+25°C〜−1
00’C)で製造できるのである。場合によっては水素
または窒素の吸収を常圧またはやや減圧下で行え、水素
または窒素を加剰圧て用いることしてきるが、通常は不
要である。
本発明の水素化または窒素化は、望ましくは溶解した触
媒と微細粒状のアルカリ金属を混合して行い、反応終了
後、不溶の水素化リチウムまたは水素化ナトリウムを濾
別する。
触媒として用いるアルカリ金属錯化合物は1分子当り数
個の金属原子を含み、式: 式: [式中、Meはアルカリ金属、Xはそれぞれ硫黄または
酸素、nは3〜20の整数、LおよびLoはそれぞれモ
ノまたはポリ官能性エーテルまたはアミン、pおよびq
はそれぞれ0〜4の整数、rt11R’、R3およびR
4はそれぞれ水素、アルキル、シクロアルキル、アラル
キルまたはアリールおよび/またはこれらの基2個もし
くはそれ以上の基を合して形成される脂肪族または芳香
族環式基(好ましくはR1、R2、R3またはR′の少
なくとも1つは水素でない)を表わす。] で示される。
化合物[+]または[II]は次のようにして製造され
る・ず(愁5式・ 式: %式% 式: S −S −S ]111 式: または式: OO0 11i     II [式中、R1、I也2、R3、R′およびXは前記と同
(Ja] で示される化合物とアルカリ金属を前記エーテルまたは
アミンの存在下反応させ化合物[1]または[rl]を
得ろ。1分子当り3以上のアルカリ金属を含む可溶性ア
ルカリ金属錯化合物が製造されろ。
前記におけるR1、R′、R3およびR4の定義中、ア
ルキルは好ましくは炭素数1−12(特に1〜6)の基
;ンクロアルキルは好ましくは炭素数3〜8(特に5〜
6)の環式基:アラルキルはそのアルキル部が好ましく
は炭素1l11〜12(特に1〜6、さらには1〜2)
の基およびアリール部が好ましくたとえばフェニル、ナ
フチルおよびヒフェニルのような単環または20式基を
包含する基;アリールはアラルキルのアリール部に示さ
れた括を包含する。さらに、これらの基か合して脂肪族
または芳香族の単環または多環式化合物を形成する場合
、環は好ましくはR1およびR2,R4およびR3、ま
たはR3およびR4の間に形成され、芳香族環を形成す
ることが好ましい。多環を形成する場合、好ましくはR
1およびR1間に加えR3およびR4間に形成される。
nが3またはそれ以上のアルカリ金属化合物[+]また
は[■]について記載した文献は知られていない。nが
2である化合物[11]を中間体として記載した例は2
つある。すなわち、1,6,6a−トリチオペンタレン
(It’SR’、R’、R4が水素である化合物[■]
)の合成におけるペンタン−1,3゜5−トリチオンの
ナトリウム塩(XがS、 R’、r’t”、R3および
R4が水素、Meがナトリウム、nが2である化合物[
11])[アイ・ジー・デングウォール(r 、 G 
、 D ingwall)、ディー・エッチ・ライド(
D。
II 、Re1d)、アイ・ディー・シモン(1,D、
Symon)、ケミカル・コミュニケーションズ(Ch
emicalCommunications)、466
頁、1969年]および対応する1、3.5−トリケト
ン[■]の製造における1、3.5− トリケトンのナ
トリウム塩(×が酸素、Meがナトリウム、nが2であ
る化合物[[])[エム・エル・マイルズ(M、L 、
Miles)ら、ザ・ジャーナル・オブ・オーガニック
・ケミストリー(The Journal of Or
ganic Chemistry)、30巻、1007
頁、1965年]。
アルカリ金属錯化合物に含有されるアルカリ金属数はあ
る程度側々の場合に使用される化合物[I[1]〜[■
コの構造またはその置換基の性質、アルカリ金属の種類
、使用するエーテルまたはアミン、および反応条件に依
存する。たとえば、1.2−ジヂオールー3−チオン(
XがsSn’およびR2が水素である化合物[■])と
リチウムをテトラヒドロフラン中0℃で反応させノリヂ
ウム誘導体を得る。一方、4−フェニル−1,2−ジチ
オール−3−ヂオン(xがS、 R’が水素、R2がC
o I’−1sである化合物[■])とリチウムを同一
条件で反応さUoれば1分子当りリチウム原子7個を含
有するリチウム錯化合物を得る。ベンゾ−1,2−ジチ
オール−3−オン(Xが酸素、R1およびR2が合して
−(CI−1= CI()z−である化合物[■])と
リチウムをテトラヒドロフラン中0℃で反応させノリチ
ウム誘導体を得る。もし、ベンゾ−1,2−ノナオール
−3−オンの代りに対応するヂオ化合物(Xh<S、n
’およびR2が合して−(CI = C++)t−であ
る化合物[■])を用いれば、同一条件でリチウムと反
応さU−リチウム原子6個を含有する錯化合物を、ナト
リウムと反応させナトリウム原子4個を含有ずろ錯化合
物を得る。
置換基がフェニルである化合物[I11]〜[■]を用
いろ場合、アルカリ金属錯化合物[+]または[[I]
に含有されるアルカリ金属原子数は2よりはるかに多く
なる。たとえば、2.4−ジフェニル−1゜6.6a−
トリデアペンタレン(It’およびR″がC8L[、、
R1およびR4が水素である化合物[V])とリチウム
またはナトリウムをテトラヒドロフラン中0℃で反応さ
せ1分子当り10アルカリ金属原子を含有する錯化合物
を得る。1.5−ジフェニルペンタン−1,3,5−ト
リオン(1”t’およびR4がCa Hs、R2および
R3が水素である化合物[■])とリチウムをモノグラ
イム中間−条件で反応さ仕1分子当り10リヂウム原子
を含有する錯化合物を得る。
アルカリ金属を3以上含有するアルカリ金属錯化合物は
空気および水分に敏感な高反応性a機金属化合物である
ので、その製造は不活性ガス雰囲気中で行なわなければ
ならない。アルカリ金属錯化合物は溶液中に得ることか
でき、溶液状態で使用に供される。さらに触媒反応では
微粒状固体で用いることもできる。
1分子当り数個のアルカリ金属原子を含有するアルカリ
金属錯化合物は単独でまたは遷移金属化合物と組み合せ
て、たとえば水素化アルカリ金属の製造、窒素分子の固
定および水素添加用触媒に用いることができる。
参考例1 式: で示される2、4−ジフェニル−1,6,6a−トリチ
アペンタレン3.73g(12,0mMol)の無水テ
トラヒドロフラン(THF)200πQ溶液にリチウム
粒1.499(214mAtom)を加え0℃で18時
間撹拌する。暗紫色ないし黒色の溶液と未反応リチウム
粒を0℃で濾別する。該溶液の一定量(2゜0tpQ)
を加水分解しリチウムの酸滴定により物質(1)1モル
にリチウム9.81グラム原子が反応したことが見出さ
れた。これは物質(1)の98%がリチウム錯化合物に
変換されたことに対応する。
リチウム錯化合物は次の様にして固体で単離する。
すなイつち、T I−(F溶液にペンタン500x(!
を0°Cで撹拌しながら加え、混合溶液を2時間放置す
る。
黒色@濁液を0℃で濾過し残渣をペンタンで洗浄後、減
圧(10−’m111Xg)下20℃で定量になるまで
乾燥する。非常に空気に敏感な式: で示されろ化合物4.96gを得た(収率91.4%)
元素分析、C□H,。S 、o L L。(分子量45
3゜4)として、計算値:C,55,63%、H,4,
45%:S、21.19%;  Li、 15.32%
、実測値+0.55.22%;H,4,65%:S、2
1.13%;Li、+5.10%。
固体で単離した錯化合物は’rl[Fに可溶で、TII
F溶液にペンタンを加え同一組成物を沈澱させることが
できた。
参考例2 参考例1と同様の手順に従い、2,4−ジフェニル−1
,6,6a−トリチアペンタレン(+)1.061?(
3、36mMo1)とリチウム粒0.579(82゜2
 mA Lom)をTHF5M!中θ℃で反応させる。
5時間反応後、溶液と未反応リチウム粒を分離する。過
剰リチウムを加水分解し化合物(1)1モルにリチウム
9,7グラム原子が反応したことが見出された。これは
化合物(1)の97%がデカリチウム錯化合物に変換さ
れたことに対応する。デカリチウム錯化合物は1.2−
ジメトキンエタンアダクツとして次のようにして単離す
る。溶液を減圧(0,2〜O,:3+xl(g)下で2
5x(!に濃縮し、1゜2−ジメトキシエタン20m0
.を加え黒色沈澱を形成さ仕ろ。懸澗液を0℃で3時間
放置し、沈澱を黒色溶液から濾別する。沈澱物を減圧(
10−’mmHg)下20℃で定量になるまで乾燥する
。非常に空気に敏感な式: で示される化合物0.82gを得た(収率51.5%)
元素分析、Cz+HtzS30zLi+o(分子量47
1゜5)として、計算値: C,53,4%;H,4,
70%;Li、14.70%、実測値: C,53,0
%;■1,4.80%;Li、14.67%。
濾液に1.2−ジメトキシエタン40tnQを加えさら
に該錯化合物(元素分析、計算値:Li、1470%、
実測値:Li、14.50%)0.27g(収率17%
)を単離した。単離した錯化合物の全収fiii1.0
99c収率6 B 、 5 %)テアッた。
参考例3 参考例1と同様の手順に従い、2.・1−ノフゴニルー
1.6.C+a−t・リチアペンタレン(+)1.98
 g(6、33mMo1)とナトリウム粒3.59!/
(156mA tom)をT It F G Oi(!
lli OoCて反応させろ。
21時間反応後、ナトリウム錯化合物の暗紫色溶液と未
反応ナトリウム拉を0℃てIIセ別ずろ。該溶液の一定
量を加水分解しナトリウムの酸滴定により化合物(+)
1モルにナトリウム9.98グラム原子が反応したこと
が見出された。これは化合物(1)が実質止定m的にデ
カナトリウム錯化合物に変換されたことに対応する。T
ll溶液に1.2−ジメトキシエタン+20111f2
を加え、参考例2の手順に従いデカナトリウム錯化合物
を1.2−ジメトキシエタンのIllアダクツとして単
離し、式: で示される化合物2309を得た(収率57.5%)。
元素分析、Ct+HttS30tNa+o(分子fi6
32゜4)として、計算値:Na、36.4%、実測値
:Na、36.25%。
参4例4 で示される2、5−ジフェニル−1,6,6a−)リチ
アペンタレン2,15g(6,90mMol)とリチウ
ム校1.259(179mAtom)をTl−IF50
fff2中θ℃で反応させる。16時間反応後、暗紫色
溶液と未反応リチウム校を分離する。該溶液の一定量を
加水分解しリチウムを酸滴定することにより、化合物(
2)が実質止定m的にデカリチウム錯化合物に変換され
たことが見出された(化合物(2)1モルにリチウム1
0.2グラム原子が反応)。T I(F溶液にペンタン
2001を加えデカリチウム錯化合物をTIIPのl:
lアダクツとし、式:で示される化合物2.84g(収
率908%)を固体で得た。
元素分析、C□H*oS+0LLo(分子m453゜4
)として、計算値:Li、15.30%、実測値:Li
、15.56%。
この錯化合物の反応式: に従う加水分解または重水分解は、化学的同定に役立つ
。該錯化合物を固体(T I−I Fのアダクツとして
)またはTIIF溶液中で加水分解ずろことにより水酸
化リチウム、硫化リチウム(錯化合物中の硫黄含mに対
し収率80%)および1.5−ジフェニル−1,3−ペ
ンタジエンの異性体と少9の1゜5−ジフェニルペンテ
ンから成る炭素数17の炭化水素混合物(炭素数17炭
化水素の全収率的70%)を得る。錯化合物を重水分解
することにより同様にテトラデユーテロ−1,5−ジフ
ェニル−1,3−ペンタジエンおよび少量のへキサデユ
ーテロ−1,5−ジフェニルペンテンを得る。
加水分解反応および重水分解反応により錯化合物の骨格
を成す炭化水素の構造か解明できる。また、紫外吸収ス
ペクトルの580nm、ε−11000(5xlO−’
モル濃度のTa1l?溶液として)に吸収帯かあること
からデカリチウム−2,5−ジフエニル−1,6,6a
−トリデアペンタレン錯化合物と同定できる。
参考例5 参考例1と同様の手順に従い、式; で示されるα−(4−フェニル−1,2−フチオール−
3−イリデン)−アセトフェノン0.849(2゜84
 mMo1)とリチウム粒0.519(73mALom
)をTl1l;’60+e中0℃で反応させる。18時
間反応後、リチウム錯化合物の暗紫色溶液と過剰リチウ
ムを0℃で濾別する。溶液中のリチウム酸滴定により化
合物(3)1モルに対しリチウム10.lグラム原子か
反応して対応するデカリチウム化合物が得られたことが
見出された。
参考例6 式: で示される【、5−ノフェニルペンクン−1,3゜5−
トリオン9.46g(35,6mMol)の無水THF
4501RQ溶液にリチウム粒14.3f(2,06m
ol)を加え0℃で撹拌する。24時間後、溶液は暗青
紫色を呈する。400時間反応後溶液と過剰リチウムを
濾別し、溶液の一定量を加水分解し酸滴定して、トリケ
トン(4)1モルにリチウム10゜06グラム原子か反
応したことが見出され、これは化合物(4)のほぼ全量
がデカリチウム錯化合物に変換されたことに対応する。
溶液を減圧下20011Qに濃縮し、テトラメチルエチ
レンジアミン[(CI−1a)tN CIItCII*
N(Ct13)t]400πQを加え混合物を0℃で2
時間撹拌する。濾過後、高減圧下で乾燥し、トリケトン
(4)のデカリチウム錯化合物をテトラメチルエチレン
ジアミン1モルおよびT II F 2モルのアダクツ
とし、式・ で示される化合物8.50yを得た(収率40%)。
元素分析、Cs+Ha+NtOsLi+’a(分子!n
595゜4)として、計算値:N、4.70%:Li、
11.68%、実測値:N、4.72%; Li、l 
1.48%。
参考例7 1.5−ノフェニルベンタン−1,3,5−)υオン(
4)3.61g(13,6mMol)の無水1.2−ジ
メトキシエタンll5RC溶液にリチウム粒6゜41g
(0,929ALom)を加え0℃で撹拌する。反応の
間、様々の間隔で懸局液の試料5 、 Ov+Qを採取
する。試料から過剰リチウムを濾別し、濾過液を加水分
解後、0.1NHC12で滴定する。反応時間か2.2
7.48時間の溶液中のリチウムa度はそれぞれ化合物
(4)1モル当り7.9.9.8.10.3グラム原子
であった。これはトリケトン(4)が定量的にデカリチ
ウム錯化合物に変換されたことに対応する。本参考例で
は反応溶媒として’rllFに代えて1.2−ジメトキ
シエタンが用いられた。
参考例8 参考例1と同様の手順に従い、式: %式%(5) で示される6−フェニルヘキサン−2,4,6−トリオ
ン2.02g(9,09mMol)とリヂウム拉285
9C0,4I gAtom)をTlIF75d、中0°
Cで反応させろ。500時間反応後過剰リチウムと溶液
を濾別し、参η例1に従って処理してトリケトン(5)
1モルにリチウム5.1グラム原子か反応したことが見
出された。これはトリケトン(5)が定m的にペンタリ
チウム錯化合物に変換されたことに対応する。溶液を減
圧下15y+cに濃縮し、テトラメチルエチレンジアミ
ン35zf)を0℃で加えた後、減圧下30R(lに濃
縮する。得られた@δδ液を0°Cで2時間撹拌し濾過
し、残渣を高減圧下乾燥で示される化合物2.05gを
得た(収率56%)。
元素分析、C5aHaaOaNtLLo(分子ff17
37゜4)として、計算値:N、3.80%: Li、
9.41%、実測値: N、3.81%;Li、9.1
8%。
参考例9 て示される2、5−ツメデル−1,6,6a−1−リチ
アペンタレン1.059(5,58mMol)とリヂウ
ム拉0.729(103mALom)をTHF30mf
!中0°Cで反応中せる。3時間反応後、参考例1に記
載の滴定により化合物(6)1モルにリチウム40グラ
ムアトムが反応したことが見出される。さらに、5時間
0℃で混合物を撹拌し反応させたところ、溶液中のリチ
ウム濃度は実質上一定であった。このようにしてT I
I F 0℃の反応で化合物(6)のテトラリチウム錯
化合物を得たことを確認した。
参考例10 で示される5−フェニル−1,2−ジチオール−3−チ
オン0.279(1,3mMol)とリチウムrL0゜
279(38mAtom)をTHP50ifl中0°C
で反応させる。異なる時間間隔で懸澗液試料5 、0 
m(lずつを採取し濾別後、濾過液に水および0.IN
塩酸を加え、0.IN水酸化ナトリウムで逆滴定する。
3時間反応後、化合物(7)1モルにリチウム7.04
グラム原子が反応したことが見出された。
続く数時間の間、溶液中のリチウム濃度は実質上一定で
あった。これにより化合物(7)およびリチウムをT 
HF中0℃で反応させ化合物(7)のへブタリチウム錯
化合物を得たことを確認した。
過剰のリチウムと溶液を濾別し、テトラメチルエチレン
ジアミン33xQを加えた後、混合物を減圧下40mQ
に濃縮し錯化合物を固体で単離する。
濾過および高減圧下に乾燥を行い、化合物(7)のへブ
タリチウム錯化合物をテトラメチルエチレンジアミンお
よびTI[Fの1:lアダクツとし、式:で示される化
合物0.313gを得た(収率66%)。
元素分析、C+et13+53NtOLL+(分子f’
ft448.2)として、計算値: N、6.27%;
Li、IQ。
9%、実測値:N、5.96%;Li、11.4%。
参考例11 参考例1と同様の手順に従い、式: で示される4−フェニル−1,2−ジヂオール=3−チ
オン0,579(2,73mMol)とナトリウム粒2
.34g(I O2mAtom)をTl−1F l O
CJrttQ中0℃で反応させる。参考例1Oと同様、
反応中に試料(15,0m(7)を採取し、試料中のナ
トリウムを酸滴定する。その結果を表に示す。
これにより化合物とナトリウムをT HF中0℃で反応
さU゛化合物(8)のへブタナトリウム錯化合物を得た
ことを確認した。
94例I2 で示されるベンゾ−1,2−フチオール−3−チオン1
.50!?(8,2mMol)とリチウム粒0.829
(I l 7mAtom)をTl−118(1+&中O
℃で反応させる。2時間反応後、溶液中のリチウム濃度
は化合物(9)Iグラム分子にリチウム6.2グラム原
子が反応したことに対応し、さらに24時間の反応後は
化合物(9)1グラム分子にリチウム6.1グラム原子
が反応したことに対応した。T II F溶液にペンタ
ン250212を加えヘキザリヂウムーベンゾー1,2
−ジチオール−3−チオン錯化合物を単離し、 式: て示されろモノテトラヒドロフランアダクツ1゜229
を得た(収率50%)。
元素分析、C++1(+tS30Lla(分子量298
)として、計算値:Li、14.1%、実測値:Li。
13.9%。
参考例13 参考例1と同様の手順に従い、ベンゾ−1,2−フチオ
ール−3−チオン(9)0.74g(4、OmM o 
l )とナトリウム粒0.85g(37mΔtom)を
T[IF70x(l中0℃て反応させた。48時間0°
Cで反応後、溶液中のリチウム濃度は化合物(9)1グ
ラム分子にナトリウム40グラム原子が反応したことに
対応した。これにより化合物(9)とナトリウムをT 
I−I F中0℃で反応さけ化合物(9)のテトラナト
リウム錯化合物を得たことを確認した。
参考例14 2.4−ジフェニル−1,6,6a−)リチアペンタレ
ン(1)1.04g(3,33mMol)の無水T H
F50m(l溶液に金属カリウム2.709(69,0
mAtom)を少量に分け0℃で加える。混合物を0℃
で48時間撹拌する。この後金属カリウムを溶液から分
離し再計量する。カリウムは0.439i1!少した。
これは化合物(1)1モルにカリウム3.3グラム原子
が反応したことに対応する。さらにカリウム2.279
を加え、室温で17時間撹拌する。
溶液の一定量を加水分解し酸滴定する。カリウムと化合
物(1)のモル比は3.9:1.0であった。
さらに溶液をカリウム存在下93時間撹拌し、カリウム
錯化合物を分離し、黒色沈澱物を得る。沈澱物を濾過し
高減圧下で定量になるまで乾燥し、式: で示される化合物159gを得た(収率88%)。
元素分析、C□I−1t o S a OK 4(分子
[540,5)として、計算値 K、28.9%、実測
値:に、29.8%。
実施例1 ベンゾ−1,2−ジチオール−3−チオン−へキサリチ
ウム錯化合物を触媒として使用する水素化リチウムの製
造ニー ベンゾ−1,2−ジチオール−3−チオン−へキサリチ
ウム(参考例12参照)2.24mMolのTI−IF
90晃Q溶液にリチウム粒1 、Og(143mAto
m)を常圧の水素ガス雰囲気下、0℃で撹拌しながら加
えるとゆっくりと一様な水素の吸収が始まる。反応混合
物を水素ガス雰囲気下、0℃で92時間撹拌し水素ガス
の吸収を終了させる。20℃において730mQの水素
ガスが吸収される。
反応終了時まてに水素化リチウムは沈澱して触媒と分離
される。赤外スペクトルにより水素化リチウムと同定さ
れた。水素ガスの吸収量からリチウムの43%が水素化
リチウムに変換され、触媒1モル当り水素化リチウム2
8モルが得られたことが示された。
実施例2 ベンゾ−1,2−ジチオール−3−チオン−ヘキサリチ
ウム錯化合物とFeCC5をモル比6:Iに組み合わ什
触媒として使用4−る水素化リチウムの製造ニー ベンゾ−1,2−ジチオール−3−チオン−ヘキサリチ
ウム(参考例12参照)2.40mMolのTHF80
iC溶液にFeCQ30.0681!(0,4mMol
)を−30℃で撹拌しながら加え、混合物を一30℃で
30分間撹拌する。この後、触媒溶液にリチウム粒1 
、Og(+ 4311IAtom)を常圧の水素ガス雰
囲気下、0℃で撹拌しながら加えると、一様な水素の吸
収が始まる。94時間後、はぼ水素の吸収が終了する。
水素化リチウムのかさばった沈澱を得る。水素ガス吸収
量(20℃7 G OxxHgで1740好)からリチ
ウムの101%が水素化リチウムに変換され、触媒1モ
ル当り水素化リチウム60モルが得られたことが示され
た。
比較試験によれば、ベンゾ−1,2−フチオール−3−
チオン−へキサリヂウムの不存在下では、FeCL+の
存在、不存在いずれの場合らリチウムと水素は反応しな
いことが示された。
実施例3 2.4−ジフェニル−1,6,6a−)リチアペンタレ
ン−ナトリウム錯化合物と塩化第二鉄をモル比6・■こ
組み合わせ触媒として使用する水素化ナトリウムの製造
ニー 2.4−ジフェニル−1,6,6a−1−リチアペンタ
レン(+)1.301j(4,15mMol)のTl1
F’40mQ溶液にナトリウム粒2.739(l 18
.7mAtom)を加え、0℃で20時間撹拌する。過
剰ナトリウムを溶液と濾別し、濾過液の一定量を加水分
解し、ナトリウムの酸滴定を行う。ナトリウム:化合物
(1)のモル比は9.2:1.0であった。
トリチアペンタレン−ナトリウム錯化合物3゜46mM
olを含む残溶液にナトリウム粒1.34g(58、l
 mAtom)を常圧の水素ガス雰囲気下、0°Cで撹
拌しながら加える。大変ゆっくりと水素の吸収が始まる
。76時間で水素ガス4:lffが吸収される。懸濁液
にFeC(bO,0949C0,58mMo1)を加え
混合物を再び水素ガス雰囲気下、0℃で撹拌すると、一
様な水素の吸収が始まる。67時間後、水素の吸収は終
了する。全水素吸収量は20℃で557xqであり、こ
れは投入ナトリウムの80%が水素化ナトリウムに変換
されたことに対応する(触媒1モルが13〜14回触媒
作用)。
実施例4 (本実施例では塩化第二鉄の存在下に2.4−ジフェニ
ル−1,6,6a−トリデアペンタレン−ナトリウム錯
化合物を製造し、実施例3と同様FeCQ3と組み合わ
せ触媒として水素化ナトリウムの製造に用いる。) 2.4−ジフェニル−1,6,6a−トリチアペンタレ
ン(1)0.57g(1,79mMol)およびFeC
(!J、56g(3,58mMol)のTI[F50+
I(溶液にナトリウム粒3.73g(162mALom
)を常圧の水素ガス雰囲気下、0°Cで撹拌しながら加
えろと、一様な水素ガスの吸収が始まる。一定温度およ
び一定の速度で撹拌を62時間行い水素ガスの吸収を終
了させる。全水素ガスの吸収量は20℃、760 ju
l−[gで1430吋であった。これは投入ナトリウム
の74%が水素化ナトリウムに変換され、触媒1モル当
り水素化ナトリウム66モルが製造されたことを示す。
実施例5 ベンゾ−1,2−ジチオール−3−チオン−ヘキサリチ
ウム錯化合物を触媒として用いる窒素固定ニー リチウム粒1.28g(183mAtom)をTHF8
0mQに懸濁し、該懸濁液を窒素ガス雰囲気下、0℃で
磁気的に40 Orpmで撹拌する。24時間で窒素ガ
ス18x&(20℃で)が吸収される。リチウム9E液
にベンゾ−1,2−ジチオール−3−チオン0.301
1(1,63mMol)を同一撹拌速度および温度、窒
素ガス雰囲気下で加える。数時間後(この間にベンゾ−
1,2−ジチオール−3−チオン−へキサリチウム錯化
合物が参考例I2と同様に製造される。)、窒素ガスの
吸収は相当加速される。ベンゾ−1,2−ジチオール−
3−チオンを加えてから130時間で窒素ガス吸収は終
了し、全窒素ガス吸収量は20°Cて300酎である。
これは投入リヂウムの41%か窒素化リチウムに変換さ
れたことに対応する。ヘンシー1.2−ジチオール−3
−チオン−ヘキサリチウム触媒1モル当り窒素化リチウ
ム15モルが製造されたことになる。窒素化リヂウムを
加水分解し収率95〜100%でアンモニアを得た。
実施例6 ベンゾー1.2−ジチオール−3−チオン−ヘキサリチ
ウム錯化合物と塩化第二鉄をモル比6・lに組み合わせ
触媒として用いる窒素固定ニー参考例12により製造し
たベンゾ−1,2−ジチオール−3−ヂオンーヘキサリ
チウム錯化合物2 、15 mMo1のT I−I F
 60 *Q溶液調整後直ちに固体塩化第二鉄0.05
89(0,36mMol)を−40℃で撹拌しながら加
える。混合物を一40°Cで1時間撹拌する。その後、
該溶液にリチウム粒1゜3g(185mAtom)を常
圧の窒素ガス雰囲気下、0℃で撹拌しながら加えると、
窒素ガスの吸収が始まる。撹拌速度を一定にし温度を同
一に保ちl15時間かけ窒素カス426mt2(20℃
で)を吸収さU゛ろ。これは投入リチウムの58%か窒
素化リチウムに変換されたことに対応し、触媒1モル当
り窒素化リチウム16.5モルがあるいは鉄1グラム原
子当り窒素化リチウム98モルか製造されたことになる
。加水分解により収率88%でアンモニアを得た。
参考例15 2.4−ジフェニル−1,6,6a−1リヂアベンタレ
ン(1)0.40g(1,28mMol)のTHF40
txQ溶液にカリウム80重量%およびナトリウム20
重量%から成るカリウム−ナトリウム合金0゜89gを
加える。混合物を20℃で67時間撹拌すれば、溶液の
色は暗赤色から黒紫色に変化する。
溶液の一定量を加水分解しアルカリ金属の酸滴定を行い
、化合物(1)1モルにアルカリ金属全体で9グラム原
子が反応したことが見出された。原子吸光スペクトロス
コピーによると錯化合物中のナトリウムとカリウムの原
子比はl:2.8であった。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、アルカリ金属と水素を反応させ水素化アルカリ金属
    を製造する方法において 式: ▲数式、化学式、表等があります▼[ I ] または 式: ▲数式、化学式、表等があります▼[II] で示されるアルカリ金属錯化合物触媒の存在下、不活性
    雰囲気中、室温を越えない温度で該反応を行うことを特
    徴とする水素化アルカリ金属の改良製法 [式中、Meはアルカリ金属、Xはそれぞれ硫黄または
    酸素、nは3〜20の整数、LおよびL′はそれぞれモ
    ノまたはポリ官能性エーテルまたはアミン、pおよびq
    はそれぞれ0〜4の整数、R^1、R^2、R^3およ
    びR^4はそれぞれ水素、アルキル、シクロアルキル、
    アラルキルまたはアリール基および/またはこれらの2
    個もしくはそれ以上を合して形成される脂肪族または芳
    香族環式基を表わす。]。 2、アルカリ金属がリチウムである特許請求の範囲第1
    項記載の製法。 3、アルカリ金属がナトリウムである特許請求の範囲第
    1項記載の製法。 4、アルカリ金属と窒素を反応させ窒素化アルカリ金属
    を製造する方法において 式: ▲数式、化学式、表等があります▼[ I ] または 式: ▲数式、化学式、表等があります▼[II] で示されるアルカリ金属錯化合物触媒の存在下、不活性
    雰囲気中、室温以下の温度で該反応を行うことを特徴と
    する窒素化アルカリ金属の製法[式中、Meはアルカリ
    金属、Xはそれぞれ硫黄または酸素、nは3〜20の整
    数、LおよびL′はそれぞれモノまたはポリ官能性エー
    テルまたはアミン、pおよびqはそれぞれ0〜4の整数
    、R^1、R^2、R^3およびR^4はそれぞれ水素
    、アルキル、シクロアルキル、アラルキルまたはアリー
    ル基および/またはこれらの2個もしくはそれ以上を合
    して形成される脂肪族または芳香族環式基を表わす。]
    。 5、アルカリ金属がリチウムである特許請求の範囲第4
    項記載の製法。
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