[发明专利]一种二乙基锌的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机金属化合物合成领域，具体涉及一种二乙基锌的制备方法。

背景技术

二乙基锌是一种常用的有机锌试剂，通常被用于聚合或药物生产的催化剂或反应试剂，被广泛应用于聚合催化剂、药物合成及太阳能电池等相关行业。

目前二烷基锌的合成方法主要有以下三种：（1）卤代物和金属锌的反应；（2）各种化合物同烷基锌的交换反应；（3）采用卤代锌和金属试剂的反应。

第一种方法中，通常采用碘代物和溴代物同活化的锌粉反应，即首先由锌粉同卤代烃作用得到二乙基锌的卤代物，然后这种卤代物在高温下解离，生成二乙基锌化合物。公开号为CN100408584C的中国专利公开了一种二乙基锌的制备方法，先使用氢气对锌粉进行活化，然后加入碘化亚铜，在滴加碘乙烷和溴乙烷的混合溶液，在100～150℃进行反应，反应完全后，在减压条件下进行蒸馏得到二乙基锌产品。该方法由于涉及到高温和氢气，且使用到了碘化物这种昂贵的原料，使得成本偏高，工业化效益不高

第二种方法中，采用各种化合物同烷基锌的交换反应如碘-锌交换反应、硼-锌交换反应、汞-锌交换反应时，主要用于合成高级有机锌化合物，无法用于二乙基锌的制备，且工业化难度大。

第三种方法中，所用的金属试剂可以为格氏试剂、芳香有机锂试剂或烷基铝试剂。当使用格氏试剂或芳香有机锂试剂同卤代锌的反应时，反应产率低，且产品与格氏试剂和有机锂试剂中的醚类物质很难分离，因而极少被采用；而烷基铝法因为反应简单，原料成本低廉而被广泛关注。公开号为CN102015730A的中国专利申请公开了一种用于制备二烷基锌和一卤化二烷基铝的方法，该方法通过使用氢化物浓度为0.01质量%至0.10质量%的三烷基铝作为原料，可以抑制在反应过程中的沉淀剂的产生，并且抑制沉淀物对设备的附着及其混合物进入产物中。该制备方法的缺点是对原料的纯度要求较高，所含有的氢化物的浓度不能太高，需要采用特殊的制备方法制备。

发明内容

本发明提供了一种二乙基锌的制备方法，该制备方法可以直接使用市售的三乙基铝作为原料，同时能够有效的防止副反应的发生，提高产物的纯度和收率。

一种二乙基锌的制备方法，包括如下步骤：

在惰性气体保护下，锆催化剂存在的条件下，向氯化锌中加入三乙基铝进行反应，控制反应温度不高于60℃，反应完全之后，经过减压蒸馏得到所述的二乙基锌和蒸馏母液。

本发明中，通过在反应体系中加入锆催化剂，可以有效地促进氯化锌和三乙基铝的反应效率，降低反应的温度，减少副反应的发生和产物二乙基锌的分解，有利于提高产物的纯度和收率；同时，加入锆催化剂后对三乙基铝所含的氢化物的浓度要求不需要很严格，可以直接使用市售的产品即可，简化了操作步骤。该制备方法的反应式如下：

2(C₂H₅)_;Al+ZnCl₂→(C₂H₅)₂Zn+2(C₂H₅)₂AlCl

所述的锆催化剂可以为氯化锆、氧化锆、锆酸四丁酯、双(甲基环戊二烯)二氯化锆或二氯二茂锆等有机锆盐或无机锆盐；优选为双(甲基环戊二烯)二氯化锆或二氯二茂锆，这些锆盐中带有有机小分子配体，能够更好的促进反应的进行；作为最优选，所述的锆催化剂为二氯二茂锆，此时，反应的效率最高，副反应最少。

所述的二氯二茂锆用量过少，不能有效地促进反应，所述的二氯二茂锆的用量过大，会导致成本上升，而且会对产物的纯度产生影响，作为优选，所述的二氯二茂锆的用量为三乙基铝摩尔量的0.01%～1%，作为进一步的优选，所述的二氯二茂锆的用量为三乙基铝摩尔量的0.01%～0.1%。

由于三乙基铝容易与水发生反应，所述的氯化锌反应之前需要经过除水。

本发明中，一摩尔的氯化锌反应时需要消耗两摩尔的三乙基铝，三乙基铝的用量过大会导致成本上升，并可能使最终的产物不易分离，过小会使反应不完全，作为优选，所述的氯化锌和三乙基铝的摩尔比为1：1.8～2.2。

作为优选，所述的反应温度为25～45℃，反应温度过高，会导致副反应增多，反应温度过低，会使得反应速率变慢。

作为优选，反应的时间为2～10小时。

作为优选，所述的减压蒸馏的压力为-0.08-0.09MPa；

馏分收集的温度为30～50℃；此时，可以较高收率得到所述的二乙基锌，且得到的二乙基锌中杂质较少，纯度较高。