專利名稱：制備硼氫化物的方法
制備硼氫化物的方法本發(fā)明是在根據(jù)美國能源部給予的第DE-FC36-04G015053合同號(hào)的政府資助下進(jìn)行的。政府享有本發(fā)明的某些權(quán)利。
背景技術(shù)：
本發(fā)明一般涉及用于制備硼氫化物的方法。JP 4292401描述了由NaAl (CH3OCH2CH2O) 2H2和三(正丁氧基)環(huán)硼氧烷制備硼氫化鈉。但是，該參考文獻(xiàn)并未揭示本文所述的整體化方法。本發(fā)明所解決的問題是尋找出一種用來制備硼氫化物的高效而經(jīng)濟(jì)的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及用于制備硼氫化物M(BH4)y的方法。該方法包括以下步驟(a)將化學(xué)式(R1O)yM的化合物與鋁、氫和包括至少一種選自鈦、鋯、鉿、鈮、釩、鉭和鐵的金屬催化劑組合以制備化學(xué)式M(AlH3OR1)yW化合物，式中R1是苯基或者被至少一個(gè)烷基或烷氧基取代的苯基，M是堿金屬、Be或Mg，y是1或2 ；其中，以鋁的重量為基準(zhǔn)，所述催化劑含量至少為
200ppm ο(b)將化學(xué)式M(AlH3OR1)y的化合物與硼酸酯、環(huán)硼氧烷或環(huán)硼氮烷化合物組合以制備M(BH4)y和包含芳氧基鈉和芳氧基鋁的副產(chǎn)物混合物；和(c)從所述副產(chǎn)物混合物分離M (BH4) y。
具體實(shí)施例方式除非另外說明，所有百分?jǐn)?shù)為重量百分?jǐn)?shù)(“重量％”)，溫度的單位為。C。“烷基” 是包含1-12個(gè)碳原子的直鏈、支鏈或環(huán)狀結(jié)構(gòu)的飽和烴基。優(yōu)選地，烷基是非環(huán)烷基，或者 C1-C6非環(huán)烷基。“芳基”是具有6-10個(gè)碳原子以及任選的烷基和/或烷氧基取代基的芳族烴基團(tuán)?！胺纪榛笔潜环蓟〈耐榛?，例如芐基。“硼氫化物”是化學(xué)式M(BH4)y的化合物，式中M是堿金屬、Be或Mg。優(yōu)選地，M是堿金屬，優(yōu)選堿金屬是鋰、鈉或鉀；優(yōu)選鈉或鉀；優(yōu)選鈉。優(yōu)選地，R1是苯基或被至少一個(gè)以下基團(tuán)取代的苯基(i)具有1-6個(gè)碳原子的烷氧基；和(ii)具有3-6個(gè)碳原子的烷基。優(yōu)選地，R1是苯基或被至少一個(gè)以下基團(tuán)取代的苯基(i)具有1-4個(gè)碳原子的烷氧基；和(ii)具有3-4個(gè)碳原子的烷基。優(yōu)選地，R1不是苯基或甲基取代的苯基。優(yōu)選地，R1是被至少一個(gè)以下基團(tuán)取代的苯基(i)具有1-4個(gè)碳原子的烷氧基；和(ii)具有3-4個(gè)碳原子的烷基。優(yōu)選地，R1是被具有1-4個(gè)碳原子的烷氧基，優(yōu)選甲氧基或乙氧基，優(yōu)選甲氧基取代的苯基。優(yōu)選地，R1是4-甲氧基苯基；2-甲氧基苯基；3-甲氧基苯基；4-乙氧基苯基；2-乙氧基苯基；3-乙氧基苯基；4-異丙基苯基； 2-異丙基苯基；3-異丙基苯基；2，6- 二-叔丁基-4-甲基苯基；2，6- 二-叔丁基-4-甲氧基苯基；2，6- 二-叔丁基-4-乙基苯基；2，4- 二-叔丁基苯基；2，5- 二-叔丁基-4-甲氧基苯基；或2，6- 二-異丙基苯基。優(yōu)選地，R1是4-甲氧基苯基；2，6- 二 -叔丁基-4-甲基苯基；或2，6- 二-叔丁基-4-甲氧基苯基；優(yōu)選4-甲氧基苯基。以下反應(yīng)式顯示了化學(xué)式(R1O)yM的化合物與鋁、氫和金屬催化劑的反應(yīng)，其中R1 是4-甲氧基苯基，M是鈉，金屬催化劑是鈦
權(quán)利要求
1.一種用于制備硼氫化物M(BH4)y的方法，所述方法包括以下步驟(a)將化學(xué)式(R1O)yM的化合物與鋁、氫和包括至少一種選自鈦、鋯、鉿、鈮、釩、鉭和鐵的金屬催化劑組合以制備化學(xué)式M(AlH3OR1)y的化合物，式中R1是苯基或者被至少一個(gè)烷基或烷氧基取代的苯基，M是堿金屬、Be或Mg ；其中，以鋁的重量為基準(zhǔn)，所述催化劑含量至少為 200ppm ；(b)將化學(xué)式M(AlH3OR1)y的化合物與硼酸酯、環(huán)硼氧烷或環(huán)硼氮烷化合物組合以制備 M(BH4)y和包含芳氧基堿金屬和芳氧基鋁的副產(chǎn)物混合物；和(c)從所述副產(chǎn)物混合物分離M(BH4)y。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，M是鋰、鈉或鉀，y是1。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，R1是被具有1-4個(gè)碳原子的烷氧基取代的苯基。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述至少一種金屬是鈦。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，M是鈉，R1是4-甲氧基苯基。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述硼酸酯、環(huán)硼氧烷或環(huán)硼氮烷化合物是具有化學(xué)式B (OR1) 3或(R1OBO) 3的硼酸酯或環(huán)硼氧烷化合物。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，還包括將所述副產(chǎn)物混合物與水或含水的酸組合以產(chǎn)生 R1OiL
8.如權(quán)利要求7所述的方法，還包括將R1OH與硼酸、偏硼酸、氧化硼或三烷基硼酸酯組合以形成化學(xué)式B (OR1) 3 or (R1OBO) 3的硼酸酯或環(huán)硼氧烷化合物。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，通過將副產(chǎn)物混合物與水或含水的酸組合而產(chǎn)生的R1OH可用于形成R1OM,然后將R1OM與鋁、氫和包括至少一種選自鈦、鋯、鉿、鈮、釩、鉭和鐵的金屬催化劑組合以制備化學(xué)式MAlH3OR1的化合物；其中M是鈉，R1是被具有1_4個(gè)碳原子的烷氧基取代的苯基。
10.一種通過使(R1O)yM、鋁、氫和硼酸酯或環(huán)硼氧烷化合物接觸直接制備硼氫化物 M(BH4)y的方法；其中R1是苯基或被至少一個(gè)烷基或烷氧基取代的苯基；M是堿金屬、Be或 Mg ;y 是 1 或 2。
全文摘要
一種用于制備硼氫化物M(BH4)y的方法。該方法包括三個(gè)步驟。第一步是將化學(xué)式(R1O)yM的化合物與鋁、氫和包括至少一種選自鈦、鋯、鉿、鈮、釩、鉭和鐵的金屬催化劑組合以制備化學(xué)式M(AlH3OR1)y的化合物，式中R1是苯基或者被至少一個(gè)烷基或烷氧基取代的苯基，M是堿金屬、Be或Mg，y是1或2；其中，以鋁的重量為基準(zhǔn)，所述催化劑含量至少為200ppm。第二步驟是將化學(xué)式M(AlH3OR1)y的化合物與硼酸酯、環(huán)硼氧烷或環(huán)硼氮烷化合物組合以制備M(BH4)y和包含芳氧基堿金屬和芳氧基鋁的副產(chǎn)物混合物。第三步驟是從所述副產(chǎn)物混合物分離M(BH4)y。
文檔編號(hào)C01B6/21GK102219188SQ20111008114
公開日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月26日
發(fā)明者A·A·琴, D·C·莫爾察恩, D·M·米勒, N·T·艾倫, R·巴特里克三世 申請(qǐng)人:羅門哈斯公司, 陶氏化學(xué)公司