本发明属于硼氢化合物的合成技术领域,具体涉及一种硼氢化合物钠盐nab3h8的制备方法。
背景技术:
负离子b3h8-引起了广泛的的关注,主要是由于其较高的含氢量,在储氢领域具有非常大的应用前景,如已合成出的储氢材料,含有大量的负氢;并且在常见的有机溶剂中有很好的溶解性,因此能够作为还原剂使用;并且可以作为合成其它含硼化合物的前驱物,如合成半导体材料mgb2的前驱物。
由于合成方法的限制,金属阳离子类以及其它非金属阳离子类的b3h8硼氢化合物没有得到很好的发展。因此,研制一种操作简单、安全无毒且成本低廉的合成方法非常有必要。
就目前合成m(b3h8)n类硼氢化合物的方法主要有:1、利用乙硼烷和碱金属,主要是钠汞齐,生成nab3h8,方法中用到了毒性很大且很不安全的汞、乙硼烷等,汞对人体的危害很大,且操作不便,乙硼烷对空气极其敏感,易燃易爆,且具有剧毒,操作同样非常危险;2、单质碘在100℃氧化硼氢化钠,此温度下所需的溶剂沸点较高,耗费能源,且合成的b3h8-负离子含有除不掉的溶剂;3、钠汞齐和硼烷的四氢呋喃溶液(thf·bh3)反应,同样存在上述方法1和2中的缺点;4、在150℃将碱金属钠分散在硅胶上,然后和硼烷的四氢呋喃反应,在此温度下分散钠,操作很不方便,且有很高的危险性存在;5、球磨的条件下将碱金属钠分散在无机盐上,如nacl、cacl2等,同样存在上述方法4中的缺点;6、钠钾合金和硼烷的四氢呋喃反应得到kb3h8,但是钠钾合金是液体,比钠汞齐的活性高很多,非常易燃易爆,很不容易操作。
目前b3h8类硼氢化合物的制备方法提纯困难,产率低,并且不易操作,危害人体健康。鉴于以上合成b3h8类硼氢化合物的不利因素,有必要设计一种合成过程能够避免使用毒性高的危险药品,并且操作简单,安全可靠的硼氢化合物钠盐nab3h8的制备方法。
技术实现要素:
本发明解决的技术问题是提供了一种操作简单、安全可靠且低毒无害的硼氢化合物钠盐nab3h8的制备方法。
本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案,一种硼氢化合物钠盐nab3h8的制备方法,其特征在于具体过程为:在无水无氧的条件下将氨硼烷钠盐(nanh2bh3)加入到反应容器中,然后加入b3h7的四氢呋喃溶液thf·b3h7,于-20~60℃搅拌反应制得纯净目标产物硼氢化合物钠盐nab3h8。
进一步优选,所述的硼氢化合物钠盐nab3h8的制备方法,其特征在于具体步骤为:在氮气手套箱中,将氨硼烷钠盐装入schlenk反应瓶中,用塞子密封后将schlenk反应瓶移出手套箱,然后加入摩尔浓度为0.1~1mol/l的b3h7的四氢呋喃溶液thf·b3h7,其中thf·b3h7与氨硼烷钠盐的投料摩尔比为1:1~6:1,于-20~60℃搅拌反应1~6h,过滤除去不溶物,将滤液浓缩除去溶剂得到粘稠状透明液体,之后加入二氯甲烷,产生沉淀,过滤出沉淀并干燥得到纯净目标产物硼氢化合物钠盐nab3h8。
本发明所述的硼氢化合物钠盐nab3h8的制备方法中的反应方程式为:
nanh2bh3+thf·b3h7=nab3h8+thf+1/n[nh2bh2]n
本发明与现有技术相比具有以下有益效果:本发明操作简单,低毒无害,安全可靠,适合规模化生产。
附图说明
图1是本发明实施例1制得的硼氢化合物钠盐nab3h8在氘代乙腈中的11b液体核磁图,由图可知制得的目标产物为纯净的nab3h8。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明,但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
所有操作均在氮气气氛下进行。在手套箱中,向装有磁子的500ml的schlenk反应瓶中加入0.53g氨硼烷钠盐,用塞子密封后将schlenk反应瓶移出手套箱,然后加入200ml摩尔浓度为0.1mol/l的b3h7的四氢呋喃溶液thf·b3h7,于常温搅拌反应6h,过滤除去少量的不溶物,将滤液浓缩除去溶剂得到粘稠状透明液体,之后加入50ml二氯甲烷,产生大量沉淀,过滤出沉淀并干燥得到nab3h8,所得到的nab3h8称重为0.52g,计算产率为81%,核磁检测其纯度接近100%。
实施例2
所有操作均在氮气气氛下进行。在手套箱中,向装有磁子的100ml的schlenk反应瓶中加入0.53g氨硼烷钠盐,用塞子密封后将schlenk反应瓶移出手套箱,然后加入20ml摩尔浓度为0.5mol/l的b3h7的四氢呋喃溶液thf·b3h7,于0℃搅拌反应4h,过滤除去少量的不溶物,将滤液浓缩除去溶剂得到粘稠状透明液体,之后加入50ml二氯甲烷,产生大量沉淀,过滤出沉淀并干燥得到nab3h8,所得到的nab3h8称重为0.53g,计算产率为83%,核磁检测其纯度接近100%。
实施例3
所有操作均在氮气气氛下进行。在手套箱中,向装有磁子的100ml的schlenk反应瓶中加入0.53g氨硼烷钠盐,用塞子密封后将schlenk反应瓶移出手套箱,然后加入60ml摩尔浓度为1mol/l的b3h7的四氢呋喃溶液thf·b3h7,于-20℃搅拌反应3h,过滤除去少量的不溶物,将滤液浓缩除去溶剂得到粘稠状透明液体,之后加入50ml二氯甲烷,产生大量沉淀,过滤出沉淀并干燥得到nab3h8,所得到的nab3h8称重为0.54g,计算产率为85%,核磁检测其纯度接近100%。
实施例4
所有操作均在氮气气氛下进行。在手套箱中,向装有磁子的100ml的schlenk反应瓶中加入0.53g氨硼烷钠盐,用塞子密封后将schlenk反应瓶移出手套箱,然后加入20ml摩尔浓度为1mol/l的b3h7的四氢呋喃溶液thf·b3h7,于60℃搅拌反应1h,过滤除去少量的不溶物,将滤液浓缩除去溶剂得到粘稠状透明液体,之后加入50ml二氯甲烷,产生大量沉淀,过滤出沉淀并干燥得到nab3h8,所得到的nab3h8称重为0.53g,计算产率为82%,核磁检测其纯度接近100%。
以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点,本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明原理的范围下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。