PL63209B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 11X1.1966 (P 117 315) 26.XI.1965 Wlochy 20.VHI.1971 63209 KI. 12 o, 26/03 MKP C 07 f, 5/02 TJKD Wspóltwórcy wynalazku: Antonio Salvemini, Franco Smai, Giuseppe Leofanti Wlasciciel patentu: Montecatini Edison S.p.A., Mediolan (Wlochy) Sposób otrzymywania organicznych pochodnych boru Wynalazek dotyczy sposobu 'Otrzymywania organicz¬ nych pochodnych boru, a w szczególnosci otrzymywa¬ nia alkoksy-bonoksynów.Powyzsze pochodne boru sa zwiazkami trimerowymi o cyklicznej szescioatoimowej strukturze i wzorze empi¬ rycznym (RO)3B303 w którym R jest rodnikiem alkilo¬ wym o 1 — 4 atomów wegla.Rózne sposoby byly proponowane do otrzymywania powyzszych zwiazków, szczególnie waznych z przemy¬ slowego punktu widzenia, poniewaz moga byc one sto¬ sowane, jako produkty posrednie przy otrzymywaniu inr nych pochodnych boru.Szczególnie stosowana jest metoda bezposredniej re¬ akcji miedzy bezwodnikiem kwasu borowego a estrami kwasu ortoborowego, przy czym reakcja przebiega we¬ dlug nastepujacego schematu: B203 + B(OR)3 -* B303(OR)3 Ta reakcja nie powoduje wzrostu ubocznych produk¬ tów reakcji. W efekcie taka reakcja prowadzi ona do otrzymania boroksynów odznaczajacych sie wysokim stopniem czystosci, które nie wymagaja dalszego oczy¬ szczania.Niestety pomijajac bardzo niska reaktywnosc bezwod¬ nika borowego, powyzsza reakcja przebiega w normal¬ nych warunkach bardzo powoli, wiec dla otrzymania zadawalajacych wyników z przemyslowego punktu wi¬ dzenia, nalezy stosowac odpowiednie warunki reakcji, to jest temperature okolo 250°C, a czas reakcji 10 godzin.W celu przyspieszenia przebiegu procesu reakcje nalezy prowadzic w obecnosci utleniajacych substancji orga¬ nicznych (alkohole, fenole, glikole), które dzialaja jako katalizatory. 5 Gdy dazy sie do uzyskania wysokich wydajnosci, re¬ akcje prowadzi sie tak dlugo, dojfóki nie osiagnie sie ostatecznych korzystnych wydajnosci w skali przemy¬ slowej. Stwierdzono, ze niedogodnosci zwiazane ze zna¬ nymi metodami otrzymywania alkoksy-boroksynów io mozna wyeliminowac.W tym celu wedlug wynalazku, reakcje miedzy bez¬ wodnikiem kwasu borowego i estrami kwasu ortoboro¬ wego prowadzi sie w obecnosci rozpuszczalnika orga¬ nicznego i korzystnie, ale niekoniecznie w obecnosci 15 substancji zdolnej do przyspieszania reakcji powstawa¬ nia boroksynów.W przypadku stosowania jako srodowiska rozpu¬ szczalnika organicznego uzyskuje sie alkoksyboroksyny z wysoka wydajnoscia nawet w niskich temperaturach 20 i w nieobecnosci substancji zdolnych do przyspieszania reakcji.Organiczny rozpuszczalnik, majacy zastosowanie w sposobie wedlug wynalazku, moze byc wybrany z szero¬ kiego zakresu zwiazków. Szczególnie korzystne do tego 25 celu okazaly sie takie zwiazki jak: CCU, CH Cl3, aro¬ matyczne weglowodory, jak benzen, toluen, ksylen, ety- lobenzen, dwuetylobenzen.Proces otrzymywania boroksynów moze byc pro¬ wadzony albo w temperaturze wrzenia rozpuszczalnika, 30 albo w przypadku wysokowrzacych rozpuszczalników, w 6320963209 temperaturze 100—120°C, która jest wystarczajaca dla zapewnienia pomyslnego przebiegu reakcji. Sposób otrzymywania boroksyn ów moze byc przeprowadzony w obecnosci substancji zdolnych do przyspieszenia prze¬ biegu reakcji. W tym przypadku .stosuje sie wyzej wy¬ mienione zwiazki. Przy wytwarzaniu zwiazków o wzo¬ rze (RO)3B3C3 stosuje sie TÓwnomolowe ilosci reagen¬ tów.Stosunek czasteczkowy pomiedzy reagentami i orga¬ nicznym rozpuszczalnikiem moze byc zawarty w szero¬ kich granicach. Korzystnie jednak przebiega/ reakcja przy stosunku czasteczkowym bezwodniika kwasu boro¬ wego do rozpuszczalnika zawartym miedzy 0,01—1. W sposobie wedlug wynalazku otrzymany po zakonczeniu reakcji boroksyn pozostaje rozpuszczony w zastosowa¬ nym rozpuszczalniku. Boroksyn o wysokim stopniu czystosci oddziela sie od -organicznego (rozpuszczalnika na drodze destylacji roztworu pod próznia w tempera¬ turze nie powodujacej (rozkladu boroksyniu.Chociaz isposób wedlug wynalazku zostal opisany w szczególnosci w zastosowaniu do otrzymania boroksy- nów, to w kazdym razie moze on byc równiez zastoso¬ wany do otrzymywania organicznych pochodnych boru, otrzymywanych na drodze reakcji organicznych estrów kwasu ortohorowego z bezwodnikiem kwasu borowego, takich jak np. poliborany o ogólnym wzorze B(OR)3» •n B2O3, w których R jest alifatycznym albo aromatycz¬ nym rodnikiem weglowodorowym i n liczba wieksza od jednosci lecz korzystnie mniejsza od 2-ch.Ponizsze przyklady ilustruja wynalazek, nie ograni¬ czajac jego zakresu.Przyklad I. 6,9 g (0,1 mola) B203, 10,5 g (0,1 mo¬ la) metyloortoboranu (CH30)3B i 75 ml bezwodnego benzenu wprowadzono do trójszyjnej kolby na 300 ml, zaopatrzonej w mieszadlo, termometr i chlodnice zwrot¬ na. Po uruchomieniu mieszadla miszanine ogrzewano w temperaturze wrzenia w ciagu oznaczonych okresów czasu.W ponizszej tablicy podano ilosci otrzymanego trój- metoksyboiroksynu B303(OCH3)3 w zaleznosci od czasu reakcji.Tablica 1 czas reakcji 20 minut 60 minut 120 minut 180 minut 240 minut 300 minut wydajnosc B303(CH3)3 44,8% wagowo 76,7% wagowo 84,2% wagowo 86,5% wagowo 94,5% wagowo 94,5% wagowo Z powyzszych wartosci wynika, ze w reakcji powsta¬ wania 6303(0013)3, juz po 120 minutach uzyskano wy¬ dajnosc 84,2% a po 240 minutach reakcje mozna uwa¬ zac jako praktycznie zakonczona.Po zakonczeniu reakcji odparowano rozpuszczalnik przez destylacje pod zmniejszonym cisnieniem w poko¬ jowej temperaturze. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Pozostaloscia podestylacyjna byl miekrystaliczny gesty plyn, którego analiza wykazala zawartosc boru wynosza¬ ca 18,1%, w porównaniu do teoretycznej zawartosci bo¬ ru w £$303(0013)3 wynoszacej 18,7%, przy pomiarach wykonanych w promieniach podczerwonych.Przyklad II. W aparacie opisanym w przykladzie I, przeprowadzono reakcje miedzy 6,9 g (0,1 mola) B2O3 i 10,4 g (0,1 mola) metyloboranu przy zastosowaniu 100 ml CCI4, jako rozpuszczalnika. Po uruchomieniu mie¬ szadla mieszanina byla ogrzewana w temperaturze wtrze^ nia w ciagu wzrastajacych okresów czasu.W ponizszej tabeli podano ilosci powstalego trójme- toksyboroksynu 6303(0013)3 w zaleznosci od czasu reakcji.Tablica 2 Czas trwania reakcji 20 minut 60 minut 120 minut 180 minut 240 minut 300 minut Wydajnosc B303(CH3)3 60,2% wagowych 87,0% wagowych 90,85% wagowych 92,75% wagowych 94,05% wagowych 94,90% wagowych Z powyzszych danych wynika, ze w reakcji otrzymy¬ wania £$303(0013)3 juz po pierwszej godzinie uzyskano wydajnosc 87% a po 2 godzinach reakcje mozna bylo uwazac jako praktycznie zakonczona. Dalej postepowa¬ no jak w przykladzie I: otrzymano zwiazek, którego widma w promieniach podczerwonych wykazaly obec¬ nosc trójmetoksyboroksynu 6303(0013)3.Przyklad III. 6,9 g (0,1 mola) 8203, 14,4 g 6(OC2H5)3, 75 ml benzenu i 0,2 ml glikolu etylenowego wprowadzono do kolby opisanej w przyladzie I. Pnzy postepowaniu jak w poprzednich przykladach otrzyma¬ no podane w ponizszej tabeli ilosci trójetoksyboroksy- mu 6303(002115)3 w zaleznosci od czasu reakcji.Tablica 3 czas reakcji 30 minut 60 minut 120 minut Wydajnosc 6303(C2H5)3 46,0% wagowo 77,3% wagowo 97,2% wagowo 65 Z powyzszych danych wynika, ze reakcje powstawa¬ nia 6303(OC2H5)3 mozna uwazac jako praktycznie za konczona po uplywie 120 minut. Przy porównawczej próbie przeprowadzonej bez benzenu w celu przeprowa¬ dzenia konwersji z wydajnoscia 90% potrzebny byl czas powyzej 240 minut wiec ponad dwukrotnie dluzszy niz w sposobie wedlug wynalazku.$3209 PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patenitowe Sposób otrzymywania organicznych pochodnych boru o ogólnym wzorze (RO)3B303, w którym R jest rodni¬ kiem alkilowym o 1—4 atomów wegla na drodze reak¬ cji bezwodnika kwasu borowego z estrami kwasu orto- boirowego o wzorze B(OR)3, w którym R ma wyzej po¬ dane znaczenie, ewentualnie w obecnosci zwiazków or¬ ganicznych takich jak alkohole, glikole, fenole, katali¬ zujacych reakcje, znamienny tym, ze reakcje prowadzi sie w srodowisku organicznego rozpuszczalnika, przy czym jako rozpuszczalnik stosuje sie weglowodory aroi- 5 matyczne takie jak benzen lub jego pochodne alkilowe lub chlorowane weglowodory alifatyczne o malej liczbie atomów wegla. PL PL