[其他]離子交換法制備固體八氫三硼酸銨

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85100253
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100253A
• 公開（公告）日: 1986-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧延倬;趙德杰;單自興;彭正合;宋建陽
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號: C01B35/18
• 分類號: C01B35/18
• 代理公司: 武漢大學(xué)專利事務(wù)所
• 代理人: 劉承德

本發(fā)明介紹利用離子交換技術(shù)制備八氫三硼酸鹽，特別是制備八氫三硼酸銨及其他氨溶性八氫三硼酸鹽的方法，這種發(fā)明在某種程度上講是本發(fā)明者前一發(fā)明的繼續(xù)和擴(kuò)展。

利用離子交換技術(shù)制備硼氫化物，文獻(xiàn)中報(bào)道很少，作者曾利用這一技術(shù)合成出〔（CH₃）₃NHH₂〕₂B₁₀H₁₀;EberhardAmber-ger和EdwinGut利用這一技術(shù)制備出八氫三硼酸金屬鹽NaB₃H₈的水溶液。然而利用離子交換技術(shù)制備富氫的硼氫化合物八氫三硼酸銨的方法尚未報(bào)道。

利用離子交換技術(shù)，在正常情況下能夠制得對樹脂不敏感的高純度的離子化合物;但對含橋氫結(jié)構(gòu)的硼氫陰離子而言，樹脂常常催化它分解而難以達(dá)到預(yù)期目的。因此，為了將這一技術(shù)引入陽離子中含有活潑氫的較不穩(wěn)定的富氫硼氫陰離子化合物的合成中，必須對之作出重要改進(jìn)。

本發(fā)明的目的是提供利用離子交換技術(shù)制備富氫的八氫三硼酸銨的方法，這種方法包括離子的靜態(tài)交換和柱上動態(tài)交換兩種方式。

本發(fā)明的要點(diǎn)是：利用離子靜態(tài)交換法制取八氫三硼酸銨是在低溫下于適宜介質(zhì)中陽離子進(jìn)行的靜態(tài)交換反應(yīng);利用離子的柱上動態(tài)交換法制取八氫三硼酸銨是在低溫下于適宜介質(zhì)中進(jìn)行的陽離子柱上交換反應(yīng)和陰離子柱上交換反應(yīng)（事實(shí)上陰離子的柱上動態(tài)交換過程包括八氫三硼酸根離子的交換吸附和洗脫兩個過程）;本發(fā)明中選用X-4%型強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂和ZerolitG型弱堿性陰離子交換樹脂;本發(fā)明中選用的離子交換介質(zhì)為液氨-甲醇溶液;本發(fā)明中選用的離子交換溫度為-10℃至-78℃，若改用較高溫度進(jìn)行交換反應(yīng)，則在交換過程中分解發(fā)泡，使交換過程不能正確進(jìn)行;本發(fā)明中八氫三硼酸根離子的來源物料為氨溶性八氫三硼酸鹽，它們是八氫三硼酸金屬鹽（如：KB₃H₆）和氮鎓鹽（如：Me₄NB₃H⁸₃，Et₄NB₃H₈，MeN NMe₂B₃H₈等）。

陽離子靜態(tài)交換法制取八氫三硼酸銨，雖然操作簡單，但難以獲得較高純度的產(chǎn)物。陰離子柱上交換法制取八氫三硼酸銨程序較為繁雜;消耗八氫三硼酸鹽較多，其優(yōu)點(diǎn)是可除去陽離子和像BO^-₃，等一些陰離子雜質(zhì);陽離子柱上動態(tài)交換法制取八氫三硼酸銨不僅操作程序簡便，舉且易于獲得較高純度的產(chǎn)品。它是利用離子交換技術(shù)裝備八氫三硼酸銨的較佳方法。

利用離子交換技術(shù)制備八氫三硼酸銨的程序可簡述如下：陽離子柱上動態(tài)交換法制取八氫三硼酸銨包括NH⁺₄一型樹脂的制備及八氫三硼酸鹽與NH⁺₄離子的交換兩個步驟。在第一步驟中，樹脂經(jīng)甲醇反復(fù)提取除去有機(jī)雜質(zhì)后，經(jīng)氫氧化鈉，鹽酸先后處理，得H型樹脂，再用純凈的氯化銨溶液使之轉(zhuǎn)化為NH⁺₄型樹脂，干燥后備用;在第二步驟中，取第一步驟中制得的NH⁺₄一型樹脂用無水甲醇充分浸泡后，裝上交換柱，柱上保留適當(dāng)高度的甲醇液層，在干燥氮?dú)饬魍ㄏ录尤牍腆w八氫三硼酸鹽：交換柱外設(shè)干冰-乙醇冷浴，導(dǎo)入干燥氨氣，使氨在柱中冷凝下來。待固體八氫三硼酸鹽溶解后，停止導(dǎo)氨，開啟交換柱下端的活塞，使八氫三硼酸鹽的溶液流經(jīng)樹脂床，收集流出液，減壓除去溶劑，即得高純度高產(chǎn)率的八氫三硼酸銨。若采用陽離子靜態(tài)交換的方法制取八氫三硼酸銨，只要將第一步驟制得的NH₄樹脂用無水甲醇充分浸泡。加入八氫三硼酸鹽導(dǎo)入干燥氨氣。純度為93-97%的八氫三硼酸銨產(chǎn)品。