[发明专利]M2B12H12的合成

说明书

技术领域

本发明一般涉及由胺合硼烷(amine borane)和硼氢化钠制备M₂B₁₂H₁₂的方法。

背景技术

由硼烷和硼氢化钠制备M₂B₁₂H₁₂的方法是人们众所周知的。例如美国专利第3,551,120号描述了由硼烷和硼氢化钠制备M₂B₁₂H₁₂。但是，由于会形成其它的硼氢化物产物，产率较低。

本发明所解决的问题是提供更有效的由硼烷和硼氢化物盐制备M₂B₁₂H₁₂的方法。

发明内容

本发明涉及由碱金属硼氢化物和胺合硼烷制备M₂B₁₂H₁₂的方法，其中M是碱金属。所述方法包括使碱金属硼氢化物与过量的胺合硼烷在与络合剂接触的条件下反应，所述络合剂选自：(i)环状化合物，其包含9-20个环原子，其中至少三个环原子是O，N，S或其组合的杂原子；以及(ii)无环化合物，其包含至少四个除了氢原子以外的原子，其中至少两个是杂原子，所述杂原子为O，N，S或其组合，所述杂原子被两个或者三个碳原子隔开。

具体实施方式

除非另外说明，在本文中，所有的百分数都是重量百分数，温度的单位都是℃。以百万分之份数表示的量(ppm)是以重量/体积为基准计的。

“烷基”是包含1-20个碳原子的饱和烃基，可以是直链、支链或环状的。在本发明的一些实施方式中，烷基是直链或者支链的，或者是直链的。在一些实施方式中，烷基包含1-6个碳原子，或者包含1-4个碳原子。

以下化学方程式显示了碱金属硼氢化物与胺合硼烷的反应，其中M是钠，胺合硼烷是三乙基胺硼烷：

2NaBH₄+过量的NEt₃BH₃→50-79％Na₂B₁₂H₁₂+5-10％Na₂B₆H₆+5-35％Na₂B₁₀H₁₀+1-50％NaB₁₂H_11-x(NEt₃)_x+10NEt₃+13H₂

本发明的方法将所需产物M₂B₁₂H₁₂的量增至最大，将竞争的硼氢化物的形成减至最小。一般来说，胺合硼烷写作R₃NBH₃，其中R可以表示相同或不同的烷基和/或氢，前提是至少存在两个烷基。较佳的是，所述烷基是C₁-C₄无环烷基，或者是甲基或乙基。较佳的是，R不表示氢，胺是三烷基胺。较佳的是，M是钠或钾。

在本发明的一些实施方式中，所述络合剂是至少一种包含具有9-20个环原子的环的化合物。所述环是含碳的环，还包含至少三个选自O，N，S及其组合的杂原子。在本发明的一些实施方式中，形成环的原子包括碳以及选自O，N，S及其组合的杂原子。在本发明的一些实施方式中，环通过共价键与聚合物链相连，即聚合物链是一个或多个环原子上的取代基。在一些实施方式中，聚合物环结合物会从水溶液或酸性溶液中沉淀出来，使其可以与反应产物分离。在本发明的一些实施方式中，所述络合剂环可包括作为另一个环的部分的原子，例如络合剂环可以包括一个或多个式(I)的单元