[发明专利]硼氢化钠和二苯醚的制备方法

说明书

技术背景

本发明一般性涉及用于制备硼氢化钠和二苯醚的方法。

美国专利第7,247,286号公开了由氢化铝钠和硼酸酯反应制备硼氢化钠，其中副产物烷氧基铝转化为硫酸铝并且循环使用醇。

本发明解决的问题是发现一种更有效且经济的方法由氢化铝钠制备硼氢化钠，并从副产物获取附加值。

发明内容

本发明涉及一种制备碱金属硼氢化物的方法。该方法包括以下步骤：(a)将硼酸酯前体的苯基酯与式MAlH_4-x(OPh)_x的化合物合并以制备碱金属硼氢化物和Al(OPh)₃，其中x是0-3，M是碱金属，Ph是苯基；(b)将硼氢化钠与Al(OPh)₃分离；以及(c)对Al(OPh)₃进行加热以获得二苯醚。

发明详述

除非另外说明，所有百分数为重量百分数(重量％），温度的单位为℃。“硼酸酯前体”是包含硼和氧的化合物，例如B(OH)₃，其可以转化为硼酸苯基酯，例如B(OPh)₃。优选地，硼酸酯前体是包含BO₃^-3、B₄O₇^-2或BO₂^-1基团的酸或盐。硼酸酯包括环硼氧烷化合物，例如(PhOBO)₃，通常在较高温度下、在硼酸酯前体和苯酚的化学计量比为1:1的条件下形成。优选地，反应温度为100℃-300℃，优选110℃-250℃，优选110℃-200℃。硼酸酯前体转化为硼酸酯的例子包括但不限于以下例子：

H₃BO₃+3PhOH→B(OPh)₃+3H₂O

Na₂B₄O₇+12PhOH→4B(OPh)₃+2NaOH+5H₂O

优选地，M是锂、钠或钾；优选是锂或钠；优选钠。MAlH_4-x(OPh)_x可以是化合物的混合物，其中各所述化合物具有0-4的整数值x，在这种情况下x表示混合物的x的摩尔平均值。优选地，x是0-2。

氢化铝碱金属(alkali aluminum hydride)可以在高温下由其组成元素制得，例如根据以下方程式制得，其中M是钠。

Na+Al+2H₂→NaAlH₄

例如，美国专利第4,081,524号公开了在160℃、5000psi(34,000kPa)压力下在烃溶剂中制备氢化铝钠。如例如美国专利第3,728,272号所述，可通过将式(PhO)M的化合物与铝和氢气合并来制备式MAlH_4-x(OPh)_x的化合物(其中x是1-3)或者x的平均值为1-3的化合物的混合物。

硼酸酯前体的苯基酯与式MAlH_4-x(OPh)_x的化合物的反应优选的溶剂是硼氢化钠在其中的溶解度有限的溶剂，例如醚，包括2-甲基-四氢呋喃、四氢呋喃、二甲氧基乙烷、二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚、四甘醇二甲醚、乙醚、二丁基醚和二丁基二甘醇二甲醚；芳族溶剂；和烷烃。尤其优选的溶剂包括2-甲基-四氢呋喃、四氢呋喃和二甲氧基乙烷。优选地，该反应在0℃-50℃，优选10℃-35℃的温度下进行。优选地，硼氢化钠从反应溶剂中沉淀出来并分离，而芳基氧化物的盐保留在溶液中。