一种双乙基环戊二烯铁的合成工艺的制作方法

本发明涉及有机合成，具体涉及一种双乙基环戊二烯铁的合成工艺。

背景技术：

1、双乙基环戊二烯铁也叫做二乙基二茂铁，是金属有机化合物二茂铁的烷基化衍生物。该衍生物分别可以用于合成复合固体推进剂和燃速催化剂，具有良好的燃速催化增塑性能。作为民用液体燃料添加剂，能够提升燃料燃烧效率。通过丝网印刷制造技术，用于开发具有感光性gems的电阻式电极，也可以作为化学原料设计合成结构更加复杂，功能性强的二茂铁衍生物，满足高新技术领域的应用。

2、双乙基环戊二烯铁作为一种重要的液体铁前驱体，被广泛应用在mocvd、ald等沉积镀膜领域，目前的合成方法主要是采用氢化铝锂(monatshefte fuer chemie, 1961,92, 921-6 )、硼烷（cn110551159a采用间接法，分多步:先进行二茂铁的酰化反应，然后经还原制得烷基二茂铁。间接法反应步骤多，过程长。）、锌还原剂（organometallics,1996,15, 1065-6）或者三苯基锡氢化物（tetrahedron letters,1969,56,4971-4）作为还原剂还原1,1'-二乙酰基二茂铁得到双乙基环戊二烯铁。但是这些方法不仅原料成本高，还原剂氢化铝锂不稳定、硼烷易燃、锌还原剂或三苯基锡氢化物均有一定的毒性，在使用过程比较危险。

3、因此，找到一个安全系数较高，且收率较高的双乙基环戊二烯铁的合成工艺迫在眉睫。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种双乙基环戊二烯铁的合成工艺，以解决现有合成方法步骤多，还原剂危险系数大等问题。

2、原理：二茂铁符合休克尔规则，具有芳香性，有类似苯的性质，易发生酰化、烷基化等亲电取代反应。本发明是一种用二茂铁锂化之后直接和卤代乙烷交换的方法得到双乙基环戊二烯铁。

3、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

4、根据本发明一方面提供的一种双乙基环戊二烯铁的合成工艺，包括：

5、步骤一，惰性气体保护下，向反应器中加入二茂铁和溶于有机溶剂的含双氮有机物，混合均匀；

6、步骤二，控制反应温度，滴加正丁基锂，滴加结束升温回流进行反应；

7、步骤三，缓慢降温，滴加卤代乙烷，室温搅拌过夜；

8、步骤四，反应结束后，控制温度加水淬灭、分液、干燥、过滤、旋干，再减压蒸馏得到产品双乙基环戊二烯铁。

9、进一步的，工艺流程如下：

10、。

11、进一步的，所述步骤一中，含双氮有机物为四甲基乙二胺（tmeda）或1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷（dabco）。

12、进一步的，所述步骤一中，反应溶剂包括但不限于正己烷、四氢呋喃、正戊烷、甲苯、乙醚、二氧六环等；溶剂为正己烷、四氢呋喃、正戊烷、甲苯、乙醚、二氧六环中的一种或几种。

13、进一步的，所述步骤一中，卤代乙烷包括但不限于溴乙烷、氯乙烷、碘乙烷；卤代乙烷为溴乙烷、氯乙烷、碘乙烷中的一种或几种。

14、进一步的，所述步骤二中，控制反应温度为-20~10℃。

15、进一步的，所述步骤二中，升温回流进行反应条件为温度35~100℃，回流2-24小时。

16、进一步的，所述步骤三中，缓慢降温至10~50℃。

17、进一步的，所述步骤四中，控制温度为-10~30℃。

18、根据本发明另一方面提供的一种双乙基环戊二烯铁，由权如上方法制备而成。

19、本发明具有如下优点：

20、本发明是直接采用双烷基化进行合成双乙基环戊二烯铁，原料是二茂铁在含双氮有机物和正丁基锂的作用下，直接进行双烷基化反应，得到双乙基环戊二烯铁；使得原料价格更低，危险系数小，得到的双乙基环戊二烯铁收率高，易于分离提纯，反应过程未用到腐蚀性强的原料，放大生产后设备通用性强，产品纯度高。

技术特征：

1.一种双乙基环戊二烯铁的合成工艺，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述一种双乙基环戊二烯铁的合成工艺，其特征在于，工艺流程如下：

3.根据权利要求1所述一种双乙基环戊二烯铁的合成工艺，其特征在于，所述步骤一中，含双氮有机物为四甲基乙二胺（tmeda）或1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷（dabco）。

4.根据权利要求1所述一种双乙基环戊二烯铁的合成工艺，其特征在于，所述步骤一中，溶剂为正己烷、四氢呋喃、正戊烷、甲苯、乙醚、二氧六环中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述一种双乙基环戊二烯铁的合成工艺，其特征在于，所述步骤一中，卤代乙烷为溴乙烷、氯乙烷、碘乙烷中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述一种双乙基环戊二烯铁的合成工艺，其特征在于，所述步骤二中，控制反应温度为-20~10℃。

7.根据权利要求1所述一种双乙基环戊二烯铁的合成工艺，其特征在于，所述步骤二中，升温回流进行反应条件为温度35~100℃，回流2-24小时。

8.根据权利要求1所述一种双乙基环戊二烯铁的合成工艺，其特征在于，所述步骤三中，缓慢降温至10~50℃。

9.根据权利要求1所述一种双乙基环戊二烯铁的合成工艺，其特征在于，所述步骤四中，控制温度为-10~30℃。

10.一种双乙基环戊二烯铁，其特征在于，由权利要求1-9任一合成工艺合成。

技术总结
本发明公开了一种双乙基环戊二烯铁的合成工艺，具体涉及有机合成技术领域。包括先惰性气体保护下，向反应器中加入二茂铁和溶于有机溶剂的含双氮有机物，混合均匀；再控制反应温度，滴加正丁基锂，滴加结束升温回流进行反应；接着缓慢降温，滴加卤代乙烷，室温搅拌过夜；最后反应结束后，控制温度加水淬灭、分液、干燥、过滤、旋干，再减压蒸馏得到产品双乙基环戊二烯铁。本发明是一种用二茂铁锂化之后直接和卤代乙烷交换的方法得到双乙基环戊二烯铁；使得原料价格低，危险系数小，得到的双乙基环戊二烯铁收率高，纯度高。

技术研发人员：毕志强,朱春磊,邓雄飞,曾超,许可
受保护的技术使用者：研峰科技（北京）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15