专利名称：制备二甲胺基硼化物的方法
技术领域：
本发明涉及一种化合物的制备方法，更具体地说是二甲胺基硼化物的制备方法。
背景技术：
二甲胺基硼化物，特别是二(二甲胺基)氯化硼和三(二甲胺基)硼烷是一种重要的有机硼中间体，目前国内外主要的的制备方法有以下几种。在《有机合成累积卷10》，115页中提到了三(二甲胺基)硼烷的制备方法将二甲胺于-30℃下溶于正戊烷，滴加三溴化硼的戊烷溶液，室温搅拌16小时后过滤，洗涤滤饼，蒸馏后得到三(二甲胺基)硼烷；也提到了二(二甲胺基)氯化硼的类似物二(二甲胺基)溴化硼的制备方法将得到的三(二甲胺基)硼烷溶于正戊烷中，冷冻至-40℃下滴加三溴化硼的戊烷溶液，恢复室温搅拌0.5小时，精馏得到二(二甲胺基)溴化硼。(见下述反应简式)
从反应的起始原料判断，这个方法似乎简洁、经济可行，但实际生产中，此方法有很多缺憾。第一，反应溶剂正戊烷是非常危险的化工原料，其沸点闪点非常低，挥发性好，存在很大的安全隐患。第二，此方法用于工业生产，需要的设备较多。需要蒸馏、精馏、过滤、洗涤等一系列单元操作。而且考虑到硼化物的稳定性不好，这些单元操作设备必须是特殊设计处理过的。这就大大增加了操作的复杂程度。第三，此方法需要很低的反应温度，是一个相对比较苛刻的条件。反应周期长。第四，此方法的第一步反应后期会生成大量的盐，而反应溶剂正戊烷又不具备溶盐性，这就需要大量的溶剂来稀释，否则机械搅拌会很困难。另外，Hoffmann等人在有机化学杂志46(1981)1309中提到了以石油醚为溶剂，60℃下由一当量的三氯化硼与二当量的二甲胺和二当量的三乙胺反应，直接生成二(二甲胺基)氯化硼的方法；美国化学会志82(1960)6242提到了由一当量的三氯化硼与二当量的三(二甲胺基)硼烷反应生成二(二甲胺基)氯化硼的方法，同样存在如上所述的溶剂和设备的问题。
发明内容
本发明的目的是解决上述不足问题，提供一种制备二甲胺基硼化物的方法，制法简单易行，安全环保，成本低、产率高。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是制备二甲胺基硼化物的方法，用一种高溶盐性的溶剂，将原料三氯化硼和二甲胺溶液按比例通入该溶剂中，搅拌条件下反应，制备二甲胺基硼化物。
所述先将原料二甲胺加入反应体系，然后加入溶剂，二者混合后降温，通入三氯化硼气体，反应过程中搅拌速度维持在200～800转/分钟，通入过程控制温度-20～80℃，通完后搅拌0.5小时，精馏得到纯度较高的二甲胺基硼化物。
所述二甲胺基硼化物为二(二甲胺基)氯化硼和三(二甲胺基)硼烷。
所述高溶盐性的溶剂为离子液体、环丁砜或N-甲基咪唑等。
所述离子液体选自三取代类离子液体、二取代类离子液体、吡啶类离子液体、吡咯类离子液体、季铵类离子液体或季膦类离子液体。
所述先将原料二甲胺与溶剂按质量比例为1∶2～5。
制备二(二甲胺基)氯化硼过程中所述原料三氯化硼与二甲胺的摩尔比例为1∶4。
制备三(二甲胺基)硼烷过程中所述原料三氯化硼与二甲胺的摩尔比例为1∶6。
所述反应过程中较好的反应温度范围为5～40℃，较好的搅拌速度为200～300转/分钟。
所述反应溶剂回收处理再循环利用。
本发明的反应机理如下 本发明中溶剂是先进性中的关键。例如环丁砜就是一个很好的例子，此溶剂具有很好的溶盐性，本身易溶于有机溶剂，与水任意比例互溶。能很好的吸收二甲胺，同时降低自身的凝固点。随着反应的进行，体系温度的升高，溶解反应生成的盐，降低搅拌的阻力，使反应物充分混合，高效的反应。并且反应完毕精馏出产品冷却后，加入助滤剂可以很容易的与盐分离，实现溶剂回收再利用，安全环保。
本发明与目前国内外二(二甲胺基)氯化硼和三(二甲胺基)硼烷的制备方法比较具有显著的优点一步得到产品，大大节约了反应时间，提高效率，节约生产设备和生产员工，降低了成本。当妥善选择反应条件时，二(二甲胺基)氯化硼与三(二甲胺基)硼烷的收率是非常高的，副产物可以在蒸馏过程中顺利除去，得到高纯的二(二甲胺基)氯化硼和三(二甲胺基)硼烷的。并且，副产物可以作为原料回收利用，无污染，环境友好。反应进行的非常温和、顺利，反应速率以及反应温度可以通过控制通气速率控制，非常安全。反应结束后，无过量的三氯化硼和二甲胺。溶剂可以回收利用，有效降低成本。
具体实施例方式实施例一向一个2升、配有一个机械搅拌、一支温度计、一支冷凝器和一个通气导管的四口圆底烧瓶中，-20℃下加入384.6g(8.53mol)二甲胺与836g环丁砜，保持搅拌速度为200转/分钟，通入250g(2.13mol)三氯化硼，控制通气速度来控制体系温度小于80℃，通气完毕后，保持搅拌反应半小时，加热体系至90℃，保证体系清澈透明，真空-0.095Mpa下蒸出产品，分离二(二甲胺基)氯化硼收率达到83.7％。
实施例二采用与实施例一相同的反应装置，-15℃下加入384.6g(8.53mol)二甲胺与800g环丁砜，保持搅拌速度250转/分钟，通入166.4g(1.42mol)三氯化硼，控制通气速度来控制体系温度小于70度，通气完毕后，70度下保持搅拌反应半小时，真空-0.098Mpa下蒸出产品，分离三(二甲胺基)硼烷收率达到88％。
实施例三采用实施例一相同的反应装置，-20℃下加入384.6g(8.53mol)二甲胺与800gN-甲基咪唑，保持搅拌速度为200转/分钟，通入250g(2.13mol)三氯化硼，控制通气速度来控制体系温度小于80℃，通气完毕后，保持搅拌反应半小时，加热体系至90℃，真空-0.095Mpa下精馏蒸出产品，分离二(二甲胺基)氯化硼收率达到82.1％。
实施例四采用例一相同的反应装置，-20℃下加入384.6g(8.53mol)二甲胺与800g[bmim][BF6]，保持搅拌速度为200转/分钟，通入250g(2.13mol)三氯化硼，控制通气速度来控制体系温度小于80℃，通气完毕后，保持搅拌反应半小时，加热体系至90℃，真空-0.095Mpa下精馏蒸出产品，分离二(二甲胺基)氯化硼收率达到85.2％。
权利要求
1.制备二甲胺基硼化物的方法，其特征是用一种高溶盐性的溶剂，将原料三氯化硼和二甲胺溶液按比例通入该溶剂中，搅拌条件下反应，制备二甲胺基硼化物。
2.根据权利要求1所述的制备二甲胺基硼化物的方法，其特征是先将原料二甲胺加入反应体系，然后加入溶剂，二者混合后降温，通入三氯化硼气体，反应过程中搅拌速度维持在200～800转/分钟，通入过程控制温度-20～80℃，通完后搅拌0.5小时，精馏得到纯度较高的二甲胺基硼化物。
3.根据权利要求1或2所述的制备二甲胺基硼化物的方法，其特征是二甲胺基硼化物为二(二甲胺基)氯化硼和三(二甲胺基)硼烷。
4.根据权利要求1或2所述的制备二甲胺基硼化物的方法，其特征是高溶盐性的溶剂为离子液体、环丁砜或N-甲基咪唑等。
5.根据权利要求1或2所述的制备二甲胺基硼化物的方法，其特征是离子液体选自三取代类离子液体、二取代类离子液体、吡啶类离子液体、吡咯类离子液体、季铵类离子液体或季膦类离子液体。
6.根据权利要求1或2所述的制备二甲胺基硼化物的方法，其特征是原料二甲胺与溶剂按质量比例为1∶2～5。
7.根据权利要求1或2所述的制备二甲胺基硼化物的方法，其特征是制备二(二甲胺基)氯化硼过程中所述原料三氯化硼与二甲胺的摩尔比例为1∶4。
8.根据权利要求1或2所述的制备二甲胺基硼化物的方法，其特征是制备三(二甲胺基)硼烷过程中所述原料三氯化硼与二甲胺的摩尔比例为1∶6。
9.根据权利要求1或2所述的制备二甲胺基硼化物的方法，其特征是反应过程中较好的反应温度范围为5～40℃，较好的搅拌速度为200～300转/分钟。
10.根据权利要求1或2所述的制备二甲胺基硼化物的方法，其特征是反应溶剂回收处理再循环利用。
全文摘要
本发明涉及一种化合物的制备方法，制备二甲胺基硼化物的方法，用一种高溶盐性的溶剂，将原料三氯化硼和二甲胺溶液按比例通入该溶剂中，搅拌条件下反应，制备二甲胺基硼化物。本发明一步得到产品，大大节约了反应时间，提高效率，节约生产设备和生产员工，降低了成本。副产物可以作为原料回收利用，无污染，环境友好。反应进行的非常温和、顺利，反应速率以及反应温度可以通过控制通气速率控制，非常安全。反应结束后，无过量的三氯化硼和二甲胺。溶剂可以回收利用，有效降低成本。
文档编号C07F5/02GK101029055SQ20071001075
公开日2007年9月5日 申请日期2007年3月27日 优先权日2007年3月27日
发明者李晓, 唐义君, 万德福, 石作武, 郑烈 申请人:大连联化化学有限公司