RU2655173C2 - Способ получения алкиллития - Google Patents

Способ получения алкиллития Download PDF

Info

Publication number
RU2655173C2
RU2655173C2 RU2015141833A RU2015141833A RU2655173C2 RU 2655173 C2 RU2655173 C2 RU 2655173C2 RU 2015141833 A RU2015141833 A RU 2015141833A RU 2015141833 A RU2015141833 A RU 2015141833A RU 2655173 C2 RU2655173 C2 RU 2655173C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lithium
paraffin
metal
metallic
alkyl
Prior art date
Application number
RU2015141833A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015141833A (ru
Inventor
Дмитрий Константинович Поляков
Владимир Стефанович Глуховской
Юрий Александрович Литвин
Евгений Васильевич Блинов
Артур Фрунзикович Арутюнян
Андрей Анатольевич Сланевский
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени Научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика С.В. Лебедева" (ФГУП НИИСК)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени Научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика С.В. Лебедева" (ФГУП НИИСК) filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени Научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика С.В. Лебедева" (ФГУП НИИСК)
Priority to RU2015141833A priority Critical patent/RU2655173C2/ru
Publication of RU2015141833A publication Critical patent/RU2015141833A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2655173C2 publication Critical patent/RU2655173C2/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F1/00Compounds containing elements of Groups 1 or 11 of the Periodic Table
    • C07F1/02Lithium compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу получения литийорганических соединений. Способ включает взаимодействие металлического лития с хлористым алкилом в среде инертного углеводородного растворителя в интервале температур от 20 до 80°С и при медленной подаче хлористого алкила. Металлический литий предварительно активируют методом пластической деформации в комбинации с углеводородом С2030, парафином и, не обязательно, с металлическим натрием, путем многократного совместного пропуска через металлические вальцы с фрикцией с последующим сложением полученного проката и повторения операции. Для защиты металлического лития от окисления и предотвращения адгезии полученных слоев прокат на каждой стадии покрывают парафином так, что в конечном итоге получают слоеный органометаллический композит с варьируемым числом и толщиной слоев металлического лития. Изобретение позволяет избежать необходимости получения дисперсии металлического лития и достичь высокого выхода целевого продукта. 4 з.п. ф-лы, 1 табл., 6 пр.

Description

Изобретение относится к способу получения алкиллитиевых соединений используемых в качестве инициаторов анионной полимеризации и в различных органических реакциях.
Известен способ получения алкиллитевых соединений с высоким выходом, не менее 90%, и высокой чистотой [Пат. US №5332533, опубл. 26.07.1994 г.]. Сущность способа получения алкиллитиевых соединений заключается во взаимодействии алкилгалогенидов, содержащих от 3 до 16 атомов углерода с металлическим литием с размером частиц менее чем 300 микрон при температуре от 50 до 100°С. Содержание нерастворимого в растворе алкиллития хлористого лития не превышает 100 ppm. Недостатком указанного способа является необходимость диспергирования щелочных металлов при высоких температурах (190-205°С). При этом для отмывки дисперсии металлов от дисперсионной среды расходуется большое количество углеводородного растворителя, необходимость его переработки для отделения от дисперсионной среды и остатков дисперсии лития.
Известен способ получения литийорганических соединений взаимодействием металлического лития в виде кусков имеющих массу более 0,5 г с хлористым алкилом при мольных соотношениях литий:хлористый алкил, равном от 3:1 до 20:1 в среде углеводородных растворителей в инертной атмосфере при медленной подаче хлористого алкила [Пат. US №5523447, опубл. 04.06.1996 г.]. Недостатком указанного способа является высокое соотношение литий:алкилгалоген 3:1 и выше. При этом непроизводительно расходуется дорогостоящий металлический литий, затрудняется отделение хлорида лития от целевого продукта, так как частицы металлического лития прореагировали с алкилгалогенидом не полностью.
Известен способ получения алкиллития из дисперсии лития и галоидных алкилов [Пат. US №5976403, опубл. 02.11.1999 г.], отличающийся тем, что дисперсию лития получают в атмосфере диоксида углерода. Недостаток данного способа заключается в том, что диспергирование металлического лития осуществляется при температуре 190°С, при этом часть металлического лития превращается в карбонат лития.
Известен способ получения алкиллития в инертной атмосфере взаимодействием дисперсии лития с галоидалкилом в присутствии добавок - порошков магния, цинка, бария, кальция, алюминия, кремния [Пат. US №3563730, опубл. 16.02.1971 г.]. Порошки твердых металлов вводят в процессе получения дисперсии лития. Недостатком указанного способа является невозможность отделить хлористый литий в чистом виде от твердых металлов.
Известен способ получения алкиллития взаимодействием дисперсии лития с галоидным алкилом в среде углеводородных растворителей с использованием металлического лития в виде дисперсии размером до 300 мкм, получаемой путем распыления аргоном расплавленного лития при температуре 200-230°С [Пат. US №7326372, опубл. 05.02.2008 г.]. Недостатком указанного способа является сложность устройства по распылению лития при температуре 200-230°С и высокая пожароопасность процесса приготовления дисперсии лития.
Известен способ получения алкиллитиевых соединений с высоким выходом, около 90%, и высокой чистотой путем реакции частиц, размером менее 300 мкм, сплава металлического лития с металлическим натрием, который содержит не менее 15% масс. металлического натрия с хлористым алкилом в кипящем углеводородном растворителе [Пат. US №7005083, опубл. 28.02.2006 г.]. Для отвода тепла реакции используют обратный холодильник. Содержание металлического натрия в сплаве литий:натрий достигает массового соотношения 50:50. Недостатком данного способа является сложность переработки хлорида лития в металлический литий, так как в результате синтеза алкиллития образуется трудно разделяющаяся смесь лития и натрия. Сплав металлического лития с металлическим натрием представляет опасность самовозгорания.
Наиболее близким по технической сущности и достижимому результату к предлагаемому изобретению является способ получения литийорганических соединений, включающий стадию взаимодействия металлического лития в виде кусочков, имеющих массу более чем 0,5 г, с хлористым алкилом в молярных соотношениях литий:хлористый алкил от 3:1 до 20:1 при медленной дозировке хлористого алкила в инертной атмосфере в углеводородном растворителе [Пат. US №5523447, опубл. 04.06.1996 г.]. Мольное соотношение литий:алкилгалогенид, равное 3:1. Недостатком указанного способа является невозможность выгрузки реакционной массы из реактора из-за забивки трубопроводов и арматуры непрореагировавшими кусочками металлического лития, который берется в избытке по отношению к хлористому алкилу.
Целью предлагаемого изобретения является предварительная активация металлического лития парафином путем пластической деформации в комбинации с углеводородом С2030 путем многократного чередования совместного пропускания через металлические вальцы, послоевого сложения полученного проката и повторения операции, причем для защиты металлического лития от окисления и предварительной адгезии полученных слоев прокат на каждой стадии покрывают парафином так, что в конечном итоге получают слоеный органометаллический композит с варьируемым числом и толщиной слоев лития.
Поставленная цель достигается также тем, что пластической деформации подвергают комбинацию литий, парафин и натрий в массовом соотношении литий:парафин:натрий, равном 1,0:(0,1-5,0):(0,01-0,05).
Поставленная цель достигается также тем, что профиль вальцов выбирают гладкоствольными, винтообразными с варьируемой глубиной нанесения, а также комбинированным для выбранного сочетания пары вальцов.
Поставленная цель достигается также тем, что количество чередующихся активационных операций выбирают в интервале 2-10, предпочтительно 2-5, а толщина слоеного органометаллического композита составляет 0,1-3,0 мм.
Поставленная цель достигается тем, что полученный композит плоской формы измельчают на кусочки размером от 3-5 до 5-8 мм.
Высокая активность органометаллического композита заключается в том, что при пластической деформации металлического лития создаются дефекты кристаллической структуры металла дислокационной природы, которые, выходя на поверхность металла, образуют активные центры реакции. Активационный эффект усиливается за счет введения парафина в ходе пластического течения, роль которого состоит в предотвращении слипания платины (ленты) при его вальцевании в несколько слоев. Таким образом создается многослойный композит лития с парафином, который, попадая в среду углеводородного растворителя, распадается на отдельные чешуи, толщина которых зависит от толщины первоначальной пластины лития и числа проведенных операций сложения слоев и их вальцевания. При начальной толщине литиевой пластины или прутка, четырехкратном ее сжатии и последующем четырехслоевом сложении, микронная толщина индивидуального слоя металлического лития достигается за пять операций вальцевания.
Вальцевание осуществляют на вращающихся вальцах с выбранным профилем поверхности и регулируемым зазором при удельном давлении, превышающем предел его упругости (11,2 кг/см2). Величину однократного сжатия металлического лития определяют по отсутствию его проскальзывания между валками. Между валками и поверхностью металла дозируют парафин. Прокатанный металлический литий смазывают дополнительно парафином, складывают в 2-4 слоя и операцию повторяют выбранное число раз.
Таким образом, помимо активационного действия, достигается существенное развитие поверхности металлического лития исключительно в ходе самой реакции, а не предварительно, как это имеет место при высокотемпературном получении дисперсии металлического лития в парафине с последующим ее отмыванием от парафина. Это снижает возможность окисления поверхности металлического лития и его дезактивации.
Отличие предлагаемого способа активации металлического лития от известных способов заключается в температурном режиме приготовления 15-30°С против 190-230°С при приготовлении дисперсии металлического лития.
В предлагаемом способе подготовки лития к синтезу литийалкила нет необходимости в применении аппарата-диспергатора сложной конструкции.
Изобретение иллюстрируется примерами
Пример 1. Подготовка металлического лития к синтезу н-бутиллития.
Металлический литий в виде прутков диаметром 10 мм и длиной 200 мм, покрытый слоем парафина толщиной 0,1 мм, вальцуют на гладкоствольных вальцах с фрикцией 1,2 вместе с 0,1% масс. парафина при температуре 25°С. После пятикратного пропуска получают органометаллический композит в виде ленты толщиной 0,1 мм, покрытой слоем парафина толщиной 1,0-1,2 мм. Ленту сминают в кусок шарообразной формы диаметром 7 см и помещают в емкость, заполненную аргоном. При этом слои металлического лития адгезионно не связаны друг с другом, а разделены слоем парафина.
Синтез н-бутиллития.
В реактор объемом 1 м3, снабженный рубашкой для отвода и подвода тепла, лопастной мешалкой с числом оборотов 48 об/мин, гильзой для термометра, штуцерами для загрузки углеводородного растворителя, подачи н-бутила хлористого и аргона, манометром, люком диаметром 150 мм, опуском для выгрузки реакционной массы и обратным холодильником, через люк в токе аргона загружают расчетное количество органометаллического композита и люк герметично закрывают. Далее в реактор подают расчетное количество углеводородного растворителя (нефрас), включают мешалку и содержимое реактора нагревают до температуры 45°С. После этого начинают дозировать н-бутил хлористый. Температура реакционной массы повышается до 65-70°С за счет выделения тепла реакции между металлическим литием и н-бутилом хлористым. После завершения дозировки н-бутила хлористого реакционная масса выдерживается в течение одного часа для более полного исчерпывания н-бутила хлористого. Реакционную массу по опуску при включенной мешалке направляют на фильтр для отделения шлама, хлорида лития от раствора н-бутиллития. Условия проведения и результаты синтеза приведены в таблице.
Пример 2. Синтез н-бутиллития проводится, как в примере 1, отличие в подготовке органометаллического композита. Органометаллический композит получают вальцеванием металлического лития с парафином и металлическим натрием в массовом соотношении литий:парафин:натрий, равном 1,0:3,0:0,01, с получением ленты органометаллического композита толщиной 1,0 мм, и ленту измельчают на кусочки размером 3-5×5-8 мм. Условия и результаты синтеза н-бутиллития представлены в таблице.
Пример 3. Синтез н-бутиллития проводят, как в примере 1, отличие заключается в том, что при получении органометаллического композита металлический литий дважды вальцуют с парафином и металлическим натрием в массовом соотношении литий:парафин:натрий, равном 1,0:5,0:0,05, с получением ленты органического композита толщиной 3 мм и ленту измельчают на кусочки размером 3-5×5-8 мм. Условия и результаты синтеза н-бутил лития представлены в таблице.
Пример 4. Синтез н-бутил лития проводят, как в примере 1, отличие заключается в том, что при получении ленты органометаллического композита металлический литий пять раз вальцуют с парафином и металлическим натрием в массовом соотношении литий:парафин:натрий, равном 1,0:1,0:0,05, на поперечноребристых вальцах с получением ленты органического композита толщиной 2 мм, и ленту измельчают на кусочки размером (3-5)×(5-8) мм. Условия и результаты синтеза н-бутиллития представлены в таблице.
Пример 5. Синтез н-бутиллития проводят, как в примере 1, отличие заключается в том, что при получении ленты органометаллического композита проводят трехкратное вальцевание металлического лития с парафином и металлическим натрием в массовом соотношении литий:парафин:натрий, равном 1,0:3,0:0,03, на винтообразных вальцах с глубиной нарезки винтообразных валков, равной 2 мм, с получением ленты органического композита толщиной 2 мм и ленту измельчают на кусочки размером (4-5)×(5-7) мм. Условия и результаты синтеза н-бутиллития представлены в таблице.
Пример 6 (по прототипу). В аппарат-реактор объемом 1 м3, снабженный рубашкой для отвода и подвода тепла, лопастной мешалкой с числом оборотов 48 об/мин, гильзой для термометра, штуцерами для загрузки углеводородного растворителя, подачи н-бутила хлористого и аргона, манометром, люком диаметром 150 мм, опуском для выгрузки реакционной массы и обратным холодильником, через люк в токе аргона загружают расчетное количество лития в виде кусочков массой 0,6 г, после чего люк герметично закрывают. В аппарат-реактор подают расчетное количество углеводородного растворителя (нефрас) включают мешалку и содержимое реактора нагревают до температуры 45°С. Затем дозируют н-бутил хлористый. Температура реакции повышается до 60°С. После завершения дозировки н-бутила хлористого реакционную массу выдерживается в течение одного часа для исчерпывания н-бутила хлористого. Реакционную массу выгружают через опуск на фильтр, где отделяют шлам, хлорида лития и непрореагированный металлический литий от раствора н-бутиллития. Условия проведения и результаты синтеза приведены в таблице.
Из-за значительного избытка металлического лития часто забивается опуск для выгрузки реакционной массы, что создает взрывопожарную опасность, так как опуск необходимо вынимать из аппарата-реактора и освобождать от металлического лития.
Предлагаемый способ получения алкиллития, состоящий из приготовления органометаллического композита и синтеза алкиллития, позволяет получать алкиллитий с легко отделяемым шламом и повысить качество раствора алкиллития, сократить время на подготовку металлического лития к синтезу, упростить аппаратурное оформление процесса синтеза алкиллития.
Figure 00000001

Claims (5)

1. Способ получения литийорганических соединений взаимодействием металлического лития с хлористым алкилом в среде инертного углеводородного растворителя в интервале температур от 20 до 80°С и при медленной подаче хлористого алкила, отличающийся тем, что металлический литий предварительно активируют методом пластической деформации в комбинации с углеводородом С2030, парафином и, не обязательно, с металлическим натрием, путем многократного совместного пропуска через металлические вальцы с фрикцией с последующим сложением полученного проката и повторения операции, причем для защиты металлического лития от окисления и предотвращения адгезии полученных слоев прокат на каждой стадии покрывают парафином так, что в конечном итоге получают слоеный органометаллический композит с варьируемым числом и толщиной слоев металлического лития.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что пластической деформации подвергают комбинацию металлический литий парафин и металлический натрий в массовом соотношении литий:парафин:натрий, равном 1,0:(0,1-5,0):(0,01-0,05).
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что профиль валков выбирают гладкоствольным или поперечноребристым, винтообразным с варьируемой глубиной нанесения, а также комбинированным для выбранного сочетания пары валков.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что количество чередующихся активационных операций выбирают в интервале 2-10, предпочтительно 2-5, а толщина слоеного орагнометаллического композита составляет 0,1-3,0 мм.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что полученный органометаллический композит плоской формы перед синтезом алкиллития измельчают на кусочки размером (3-5)×(5-8) мм.
RU2015141833A 2015-10-01 2015-10-01 Способ получения алкиллития RU2655173C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015141833A RU2655173C2 (ru) 2015-10-01 2015-10-01 Способ получения алкиллития

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015141833A RU2655173C2 (ru) 2015-10-01 2015-10-01 Способ получения алкиллития

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015141833A RU2015141833A (ru) 2017-04-13
RU2655173C2 true RU2655173C2 (ru) 2018-05-24

Family

ID=58641774

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015141833A RU2655173C2 (ru) 2015-10-01 2015-10-01 Способ получения алкиллития

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2655173C2 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU767110A1 (ru) * 1978-10-26 1980-09-30 Предприятие П/Я А-7629 Способ получени литийорганических соединений
WO1992009609A1 (en) * 1990-11-29 1992-06-11 Fmc Corporation High purity alkyllithium compounds and process of preparation
US5523447A (en) * 1995-06-07 1996-06-04 Fmc Corporation Organolithium process
US7005083B2 (en) * 2000-08-08 2006-02-28 Sqm Lithium Specialties Limited Partnership, Llp Process for the preparation of alkyllithium compounds

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU767110A1 (ru) * 1978-10-26 1980-09-30 Предприятие П/Я А-7629 Способ получени литийорганических соединений
WO1992009609A1 (en) * 1990-11-29 1992-06-11 Fmc Corporation High purity alkyllithium compounds and process of preparation
US5523447A (en) * 1995-06-07 1996-06-04 Fmc Corporation Organolithium process
US7005083B2 (en) * 2000-08-08 2006-02-28 Sqm Lithium Specialties Limited Partnership, Llp Process for the preparation of alkyllithium compounds

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015141833A (ru) 2017-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2863894A (en) Production of aluminium alkyls
Barton et al. The kinetics of the dehydrochlorination of substituted hydrocarbons. Part IV. The mechanism of the thermal decomposition of tert.-butyl chloride
JP2014528509A5 (ru)
RU2655173C2 (ru) Способ получения алкиллития
EP2530174A1 (en) Method for purifying al-ti-b alloy melt
EP3031828A1 (en) Method for producing alkyl cellulose
WO1992007665A1 (en) Exothermically formed aluminide coating
CN113817350A (zh) 微胶囊型防火涂料及其制备方法
NO773824L (no) Organometallhalogenid, samt fremgangsmaate for dets fremstilling
CN104725189A (zh) 三叔丁氧基氢化铝锂的制备方法
DE112007001935T5 (de) Kavitationsverfahren für Titanprodukte aus Vorläuferhalogeniden
KR102418924B1 (ko) 알루미늄 합금을 함유하는 조성물 및 이의 제조 방법, 그리고 트라이알킬알루미늄의 제조 방법
Orlov et al. Thermodynamic modeling of the magnesiothermic reduction of magnesium and lithium tantalates
CN101868466B (zh) 用于制备一卤化二烷基铝的方法
JP6620145B2 (ja) 超高分子量ポリエチレンを製造するための連続方法
JP6657128B2 (ja) ガス発生火工一体化ブロック
CN107250109A (zh) 用于制备粉末状的过氧化月桂酰的方法
US3048610A (en) Process for making tetramethyl lead
RU2545270C1 (ru) Способ получения конструкционной алюмооксидной керамики
US3963541A (en) Method of manufacturing reaction mixtures of finely divided metals or alloys and solid perhalogenated carbon compounds
US3661881A (en) Process for preparing vinyl chloride polymers of reduced porosity
RU2799781C1 (ru) Способ получения растворов боргидридов тугоплавких металлов
RU2161548C2 (ru) Способ получения порошков тугоплавких соединений
RU2243854C1 (ru) Способ получения кристаллического силицида ниобия
US2957897A (en) Preparation of aluminum alkyls

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201002