JPS6346078B2 - - Google Patents
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Description
本発明はアルカリ金属錯化合物、更に詳しく
は、水素化または窒素化アルカリ金属製造の触媒
として有用なるアルカリ金属錯化合物に関する。 水素アルカリ金属、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℃
以上、特に700℃付近の温度で反応させ製造され
ることが知られている[カークーオスマー
(Kirk−Othmer)1967年12巻544頁;ウルマン
(Ullmann)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・ビバーグ(E.
Wiberg)およびイー・アンバーガー(E.
Amberger);ハイドライズ・オブ・ジ・エレメ
ンツ・オブ・メイン・グループス−
(Hydrides of the Elements of Main Groups
−)19頁、エルスビヤー(Elsvier)出版社、
1971年]。 タングステン()またはモリブデン()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・キミー
(Methodicum Chim.)7巻10〜12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350℃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、60
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℃〜−100℃)で製造できるの
である。場合によつ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
加剰圧で用いることもできるが、通常は不要であ
る。 本発明に従えば、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。 触媒として用いる本発明に従うアルカリ金属錯
化合物は1分子当り数個の金属原子を含み、式: [式中、Meはリチウムまたはナトリウム、X、
X1およびX2は硫黄、nは3〜12の整数、Lおよ
びL′はそれぞれC1〜C3テトラアルキルC1〜C3ア
ルキレンジアミンまたはTHF、pおよびqはそ
れぞれ0〜4の整数、R1およびR2はそれぞれ水
素またはアリール基および/またはこれらの2個
を合して形成される芳香族環式基を表わす。] で示される。 化合物[]は次のようにして製造される。す
なわち、式: または式: [式中、R1,R2およびXは前記と同意義]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[]を得る。
1分子当り3以上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る。 前記におけるR1およびR2の定義中、アリール
基はたとえばフエニル、ナフチルおよびビフエニ
ルのような単環または2環式基を包含する。さら
に、これらの基が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、芳香族環
を形成することが好ましい。 アルカリ金属化合物[]について記載した文
献は知られていない。 本発明の製法により製造できるアルカリ金属錯
化合物に含有されるアルカリ金属数はある程度
個々の場合に使用される化合物[]および
[]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
チオール−3−チオン(XがS、R1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℃で反応させジリチウム誘導体を
得る。一方、4−フエニル−1,2−ジチオール
−3−チオン(XがS、R1が水素、R2がC6H5で
ある化合物[])とリチウムを同一条件で反応
させれば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−(CH=CH)2−である化合物[])とリチ
ウムとテトラヒドロフラン中0℃で反応させジリ
チウム誘導体を得る。もし、ベンゾ−1,2−ジ
チオール−3−オンの代りに対応するチオ化合物
(XがS、R1およびR2が合して−(CH=CH)2−
である化合物[])を用いれば、同一条件でリ
チウムと反応させリチウム原子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個を含有する錯化合物を得る。 置換基がフエニルである化合物[]または
[]を用いる場合、アルカリ金属錯化合物[]
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。 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有機金
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ができ、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
本発明の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−ジフエニル−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)200ml溶液にリチウ
ム粒1.49g(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(2.0ml)
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。すなわち、
TEF溶液にペンタン500mlを0℃で撹拌しながら
加え、混合溶液を2時間放置する。黒色懸濁液を
0℃で濾過し残渣をペンタンで洗浄後、減圧
(10-4mmHg)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4.96gを得た(収率91.4%)。 元素分析、C21H20S3OLi10(分子量453.4)とし
て、計算値:C、55.63%;H、4.45%;S、
21.19%;Li、15.32%、 実測値:C、55.22%;H、4.65%;S、21.13
%;Li、15.10%。 固体で単離した錯化合物はTHFに可溶で、
THF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。 実施例 1 参考例1と同様の手順により、式: で示される5−フエニル−1,2−ジチオール−
3−チオン0.27g(1.3mMol)とリチウム粒0.27
g(38mAtom)をTHF50ml中0℃で反応させ
る。異なる時間間隔で懸濁液試料5.0mlずつを採
取し濾別後、濾過液に水および0.1N塩酸を加え、
0.1N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つた。こ
れにより化合物(7)およびリチウムをTHF中0℃
で反応させた化合物(7)のヘプ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33mlを加れた後、混合物を減圧
下40ml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)のヘプタ
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THFの1:1アダクツとし、式: で示される化合物0.38gを得た(収率66%)。 元素分析、C19H31S3N2OLi7(分子量448.2)と
して、計算値:N、6.27%;Li、10.9%、実測
値:N、5.96%;Li、11.4%。 実施例 2 参考例1と同様の手順に従い、式: で示される4−フエニル−1,2−ジチオール−
3−チオン0.57g(2.73mMol)とナトリウム粒
2.34g(102mAtom)をTHF100ml中0℃で反応
させる。実施例1と同様、反応中に試料(15.0
ml)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。
は、水素化または窒素化アルカリ金属製造の触媒
として有用なるアルカリ金属錯化合物に関する。 水素アルカリ金属、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℃
以上、特に700℃付近の温度で反応させ製造され
ることが知られている[カークーオスマー
(Kirk−Othmer)1967年12巻544頁;ウルマン
(Ullmann)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・ビバーグ(E.
Wiberg)およびイー・アンバーガー(E.
Amberger);ハイドライズ・オブ・ジ・エレメ
ンツ・オブ・メイン・グループス−
(Hydrides of the Elements of Main Groups
−)19頁、エルスビヤー(Elsvier)出版社、
1971年]。 タングステン()またはモリブデン()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・キミー
(Methodicum Chim.)7巻10〜12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350℃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、60
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℃〜−100℃)で製造できるの
である。場合によつ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
加剰圧で用いることもできるが、通常は不要であ
る。 本発明に従えば、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。 触媒として用いる本発明に従うアルカリ金属錯
化合物は1分子当り数個の金属原子を含み、式: [式中、Meはリチウムまたはナトリウム、X、
X1およびX2は硫黄、nは3〜12の整数、Lおよ
びL′はそれぞれC1〜C3テトラアルキルC1〜C3ア
ルキレンジアミンまたはTHF、pおよびqはそ
れぞれ0〜4の整数、R1およびR2はそれぞれ水
素またはアリール基および/またはこれらの2個
を合して形成される芳香族環式基を表わす。] で示される。 化合物[]は次のようにして製造される。す
なわち、式: または式: [式中、R1,R2およびXは前記と同意義]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[]を得る。
1分子当り3以上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る。 前記におけるR1およびR2の定義中、アリール
基はたとえばフエニル、ナフチルおよびビフエニ
ルのような単環または2環式基を包含する。さら
に、これらの基が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、芳香族環
を形成することが好ましい。 アルカリ金属化合物[]について記載した文
献は知られていない。 本発明の製法により製造できるアルカリ金属錯
化合物に含有されるアルカリ金属数はある程度
個々の場合に使用される化合物[]および
[]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
チオール−3−チオン(XがS、R1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℃で反応させジリチウム誘導体を
得る。一方、4−フエニル−1,2−ジチオール
−3−チオン(XがS、R1が水素、R2がC6H5で
ある化合物[])とリチウムを同一条件で反応
させれば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−(CH=CH)2−である化合物[])とリチ
ウムとテトラヒドロフラン中0℃で反応させジリ
チウム誘導体を得る。もし、ベンゾ−1,2−ジ
チオール−3−オンの代りに対応するチオ化合物
(XがS、R1およびR2が合して−(CH=CH)2−
である化合物[])を用いれば、同一条件でリ
チウムと反応させリチウム原子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個を含有する錯化合物を得る。 置換基がフエニルである化合物[]または
[]を用いる場合、アルカリ金属錯化合物[]
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。 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有機金
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ができ、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
本発明の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−ジフエニル−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)200ml溶液にリチウ
ム粒1.49g(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(2.0ml)
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。すなわち、
TEF溶液にペンタン500mlを0℃で撹拌しながら
加え、混合溶液を2時間放置する。黒色懸濁液を
0℃で濾過し残渣をペンタンで洗浄後、減圧
(10-4mmHg)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4.96gを得た(収率91.4%)。 元素分析、C21H20S3OLi10(分子量453.4)とし
て、計算値:C、55.63%;H、4.45%;S、
21.19%;Li、15.32%、 実測値:C、55.22%;H、4.65%;S、21.13
%;Li、15.10%。 固体で単離した錯化合物はTHFに可溶で、
THF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。 実施例 1 参考例1と同様の手順により、式: で示される5−フエニル−1,2−ジチオール−
3−チオン0.27g(1.3mMol)とリチウム粒0.27
g(38mAtom)をTHF50ml中0℃で反応させ
る。異なる時間間隔で懸濁液試料5.0mlずつを採
取し濾別後、濾過液に水および0.1N塩酸を加え、
0.1N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つた。こ
れにより化合物(7)およびリチウムをTHF中0℃
で反応させた化合物(7)のヘプ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33mlを加れた後、混合物を減圧
下40ml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)のヘプタ
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THFの1:1アダクツとし、式: で示される化合物0.38gを得た(収率66%)。 元素分析、C19H31S3N2OLi7(分子量448.2)と
して、計算値:N、6.27%;Li、10.9%、実測
値:N、5.96%;Li、11.4%。 実施例 2 参考例1と同様の手順に従い、式: で示される4−フエニル−1,2−ジチオール−
3−チオン0.57g(2.73mMol)とナトリウム粒
2.34g(102mAtom)をTHF100ml中0℃で反応
させる。実施例1と同様、反応中に試料(15.0
ml)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。
【表】
これにより化合物とナトリウムをTHF中0℃
で反応させ化合物(8)のヘプタナトリウム錯化合物
[]p=q=0、Meはナトリウム、n=7を得
たことを確認した。 実施例 3 参考例1と同様の手順に従い、式: で示されるベンゾ−1,2−ジチオール−3−チ
オン1.50g(8.2mMol)とリチウム粒0.82g
(117mAtom)をTHF180ml中0℃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)1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。THF溶液にペンタン
250mlを加えヘキサリチウム−ベンゾ−1,2−
ジチオール−3−チオン錯化合物を単離し、 式: で示されるモノテトラヒドロフランアダクツ1.22
gを得た(収率50%)。 元素分析、C11H12S3OLi6(分子量298)として、
計算値:Li、14.1%、実測値:Li、13.9% 実施例 4 参考例1と同様の手順に従い、ベンゾ−1,2
−ジチオール−3−チオン(9)0.74g(4.0mMol)
とナトリウム粒0.85g(37mAtom)をTHF70ml
中0℃で反応させた。48時間0℃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4.0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THF中0℃
で反応させ化合物(9)のテトラナトリウム錯化合物
[](p=q=0、Meはナトリウム、n=4を
得たことを確認した。 応用例 1 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使用する水
素化リチウムの製造:− ベンゾ−1,2−ジチオール−3−チオン−ヘ
キサリチウム(実施例3参照)2.24mMolの
THF90ml溶液にリチウム粒1.0g(143mAtom)
を常圧の水素ガス雰囲気下、0℃で撹拌しながら
加えるとゆつ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
730mlの水素ガスが吸収される。反応終了時まで
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28モルが得られたことが示された。 応用例 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FeCl3をモル比6:1
に組み合わせ触媒として使用する水素化リチウ
ムの製造:− ベンゾ−1,2−ジチオール−3−チオン−ヘ
キサリチウム(実施例3参照)2.40mMolの
THF80ml溶液にFeCl30.068g(0.4mMol)を−
30℃で撹拌しながら加え、混合物を−30℃で30分
間撹拌する。この後、触媒溶液にリチウム粒1.0
g(143mAtom)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、ほぼ水素の吸収が終了す
る。水素化リチウムのかさばつた沈澱を得る。水
素ガス吸収量(20℃760mmHgで1740ml)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−ジチオー
ル−3−チオン−ヘキサリチウムの不存在下で
は、FeCl3の存在、不存在いずれの場合もリチウ
ムと水素は反応しないことが示された。 応用例 3 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:− リチウム粒1.28g(183mAtom)をTHF80ml
に懸濁し、該懸濁液を窒素ガス雰囲気下、0℃で
磁気的に400rpmで撹拌する。24時間で窒素ガス
18ml(20℃で)が吸収される。リチウム懸濁液に
ベンゾ−1,2−ジチオール−3−チオン0.30g
(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−ヘキサリ
チウム錯化合物が実施例3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℃で300mlである。これは投入リチウム
の41%が窒素化リチウムに変換されたことに対応
する。ベンゾ−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。窒素化リチウム
を加水分解し収率95〜100%でアンモニアを得た。 応用例 4 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塩化第二鉄をモル比
6:1に組み合わせ触媒として用いる窒素固
定:− 実施例3により製造したベンゾ−1,2−ジチ
オール−3−チオン−ヘキサリチウム錯化合物
2.15mMolのTHF60ml溶液調整後直ちに固体塩
化第二鉄0.058g(0.36mMol)を−40℃で撹拌し
ながら加える。混合物を−40℃で1時間撹拌す
る。その後、該溶液にリチウム粒1.3g(185m
Atom)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115時間かけ
窒素ガス426ml(20℃で)を吸収させる。これは
投入リチウムの58%が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モルが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。
で反応させ化合物(8)のヘプタナトリウム錯化合物
[]p=q=0、Meはナトリウム、n=7を得
たことを確認した。 実施例 3 参考例1と同様の手順に従い、式: で示されるベンゾ−1,2−ジチオール−3−チ
オン1.50g(8.2mMol)とリチウム粒0.82g
(117mAtom)をTHF180ml中0℃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)1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。THF溶液にペンタン
250mlを加えヘキサリチウム−ベンゾ−1,2−
ジチオール−3−チオン錯化合物を単離し、 式: で示されるモノテトラヒドロフランアダクツ1.22
gを得た(収率50%)。 元素分析、C11H12S3OLi6(分子量298)として、
計算値:Li、14.1%、実測値:Li、13.9% 実施例 4 参考例1と同様の手順に従い、ベンゾ−1,2
−ジチオール−3−チオン(9)0.74g(4.0mMol)
とナトリウム粒0.85g(37mAtom)をTHF70ml
中0℃で反応させた。48時間0℃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4.0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THF中0℃
で反応させ化合物(9)のテトラナトリウム錯化合物
[](p=q=0、Meはナトリウム、n=4を
得たことを確認した。 応用例 1 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使用する水
素化リチウムの製造:− ベンゾ−1,2−ジチオール−3−チオン−ヘ
キサリチウム(実施例3参照)2.24mMolの
THF90ml溶液にリチウム粒1.0g(143mAtom)
を常圧の水素ガス雰囲気下、0℃で撹拌しながら
加えるとゆつ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
730mlの水素ガスが吸収される。反応終了時まで
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28モルが得られたことが示された。 応用例 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FeCl3をモル比6:1
に組み合わせ触媒として使用する水素化リチウ
ムの製造:− ベンゾ−1,2−ジチオール−3−チオン−ヘ
キサリチウム(実施例3参照)2.40mMolの
THF80ml溶液にFeCl30.068g(0.4mMol)を−
30℃で撹拌しながら加え、混合物を−30℃で30分
間撹拌する。この後、触媒溶液にリチウム粒1.0
g(143mAtom)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、ほぼ水素の吸収が終了す
る。水素化リチウムのかさばつた沈澱を得る。水
素ガス吸収量(20℃760mmHgで1740ml)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−ジチオー
ル−3−チオン−ヘキサリチウムの不存在下で
は、FeCl3の存在、不存在いずれの場合もリチウ
ムと水素は反応しないことが示された。 応用例 3 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:− リチウム粒1.28g(183mAtom)をTHF80ml
に懸濁し、該懸濁液を窒素ガス雰囲気下、0℃で
磁気的に400rpmで撹拌する。24時間で窒素ガス
18ml(20℃で)が吸収される。リチウム懸濁液に
ベンゾ−1,2−ジチオール−3−チオン0.30g
(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−ヘキサリ
チウム錯化合物が実施例3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℃で300mlである。これは投入リチウム
の41%が窒素化リチウムに変換されたことに対応
する。ベンゾ−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。窒素化リチウム
を加水分解し収率95〜100%でアンモニアを得た。 応用例 4 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塩化第二鉄をモル比
6:1に組み合わせ触媒として用いる窒素固
定:− 実施例3により製造したベンゾ−1,2−ジチ
オール−3−チオン−ヘキサリチウム錯化合物
2.15mMolのTHF60ml溶液調整後直ちに固体塩
化第二鉄0.058g(0.36mMol)を−40℃で撹拌し
ながら加える。混合物を−40℃で1時間撹拌す
る。その後、該溶液にリチウム粒1.3g(185m
Atom)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115時間かけ
窒素ガス426ml(20℃で)を吸収させる。これは
投入リチウムの58%が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モルが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。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 式: で示されるアルカリ金属錯化合物。 [式中、Meはリチウムまたはナトリウム、X、
X1およびX2は硫黄、nは3〜12の整数、Lおよ
びL′はそれぞれC1〜C3テトラアルキルC1〜C3ア
ルキレンジアミンまたはTHF、pおよびqはそ
れぞれ0〜4の整数、R1およびR2はそれぞれ水
素またはアリール基および/またはこれらの2個
を合して形成される芳香族環式基を表わす。]。 2 C1〜C3テトラアルキルがテトラメチル、C1
〜C3アルキレンがエチレンである特許請求の範
囲第1項記載の化合物。
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