AT222088B - Verfahren zur Herstellung von Lithiumaluminiumhydrid - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von Lithiumaluminiumhydrid 
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Lithiumaluminiumhydrid, welches in der or- ganischen Chemie als ausgezeichnetes, spezifisch und mild wirkendes Reduktionsmittel grosse Bedeutung erlangt hat. Seiner Verwendung in der Technik steht jedoch der Umstand entgegen, dass seine Herstellung relativ kostspielig ist. Der Gebrauch von Lithiumaluminiumhydrid als Reduktionsmittel ist daher haupt- sächlich auf Laboratoriumsarbeiten beschränkt geblieben. Die Herstellung von Lithiumaluminiumhydrid durch ein einfaches und daher billiges Verfahren stellt demnach ein   dringends   Bedürfnis der Technik dar. 



   Im Rahmen der Erfindung konnte überraschend gefunden werden, dass Lithiumaluminiumhydrid in einfacher, technisch vorteilhafter Weise durch Hydrieren einer Lithiumaluminiumlegierung hergestellt werden kann. 



   In der Literatur sind bereits verschiedene Verfahren zur Hydrierung von Legierungen von Metallen aus verschiedenen Gruppen des periodischen Systems beschrieben. 



   So wird z. B. in der deutschen Patentschrift Nr. 947789 (Schweizer Patentschrift Nr. 341479) die Hydrierung von Metallen der 2. Gruppe legiert mit Metallen der 1. oder 3. Gruppe des periodischen Systems beschrieben, wobei nach den dort gewählten Bedingungen jeweils nur das der 2. Gruppe angehörende Metall hydriert wird, während die zweite Metallkomponente aus der 1. oder 3. Gruppe unverändert   zurückerhalten   wird. 



   Nach dem in der USA-Patentschrift Nr. 2,735,   820   beschriebenen Verfahren wird eine Lithiumcalciumlegierung im Schmelzfluss bei Temperaturen zwischen 400 und 12000 C hydriert. Das erhaltene Reaktionsprodukt ist kein komplexes Hydrid, sondern eine feste Lösung von Lithiumcalciumhydrid in mengenmässig variierender Zusammensetzung im Gleichgewicht mit Lithium und Calcium in elementarer Form. 



   Im Gegensatz zu den bekannten Verfahren führt die Hydrierung einer Lithiumaluminiumlegierung überraschenderweise unter Einhaltung bestimmter Reaktionsbedingungen, wie die Hydrierung in einem umschriebenen Temperaturbereich, zu einem homogenen, komplexen Metallhydrid, nämlich zu Lithiumaluminiumhydrid. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren besteht darin, dass man eine gepulverte Lithiumaluminiumlegierung, in der das Molverhältnis der beiden Metalle etwa   l : l   ist, unter Druck bei einer Temperatur von 80 bis 1300 C hydriert und die Hydrierung unter Verwendung eines Lösungsmittels vornimmt, in dem Li-   thiumaluminiumhydrid   löslich ist. 



   Die als Ausgangsmaterial verwendete Lithiumaluminiumlegierung ist bekannt und durch Zusammenschmelzen der beiden Metalle leicht und billig herzustellen. Zweckmässigerweise wird man eine Legierung verwenden, in der das Molverhältnis der beiden Metalle etwa   1 : 1   ist. Eine Legierung der Zusam- 
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 auch in pulverisierter Form an der Luft und unter Ausschluss von Feuchtigkeit beständig ist. 



     FA ist   zweckmässig, dass das erfindungsgemässe Verfahren unter Verwendung eines Lösungsmittels durchgeführt wird, in dem Lithiumaluminiumhydrid löslich ist, wie beispielsweise Äther, Methylal und 
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 miniumhydrid in dem verwendeten Lösungsmittel, welche direkt für Reduktionszwecke verwendet werden können, ohne dass man aus der Lösung den Feststoff durch Abdampfen des Lösungsmittels gewinnen muss. 

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   Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass man die Hydrierung unter einem Wasserstoffdruck von mindestens 60 atü, z. B. bei etwa 60 bis etwa 100   au,   bei   100 - 1300   C und unter Verwendung von   feingepulverter Lithiumaluminiumlegierung durchfuhrt.   Die Verwendung von gepulverter Legierung ist deshalb von Vorteil, weil die Hydriergeschwindigkeit und damit auch die Ausbeute an Hydrierungsprodukt nach einer bestimmten Zeit von der Korngrösse der als Ausgangsmaterial verwendeten Legierung abhängig ist.

   Verwendet man die Legierung in einer   Komgrösse   von < 10   Il,   so werden bei   120 - 1300   C und einem Wasserstoffdruck von etwa 100   ata   in   24 Stunden 10-80%   der eingesetzten Legierung hydriert. 



   Eine andere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass man die Hydrierung unter gleichzeitiger mechanischer Zerkleinerung der verwendeten Legierung vornimmt. 



  Man kann z. B. die Legierung in Korngrössen von   40 - 60/l   verwenden und die Hydrierung in einem rotierenden Autoklaven durchführen, der mit Stahlwalzen   od. dgl.   als Mahlelemente ausgerüstet ist. Erfolgt die Hydrierung unter gleichzeitiger Durchführung eines Mahlvorganges, so ist es zweckmässig, dass die dabei angewendete Temperatur 1100 nicht wesentlich übersteigt. Dies ist deshalb von Bedeutung, weil die Lithiumaluminiumlegierung bis zu dieser Temperatur noch   genügend spröde ist,   um einen ausreichenden Zerkleinerungsvorgang zu gewährleisten. Bei höheren Temperaturen, z.

   B. bei 130 ,   ist die Duktili-   tät der Legierung bereits so gross, dass es beim Zerkleinerungsvorgang zu Verformungen und Zusammenballungen der Partikelchen kommt. 
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 wasserfreiem Tetrahydrofuran bei 100 atü Wasserstoffdruck und bei   120 - 1300 drei Tage   im Schüttelautoklaven hydriert. Nach Zentrifugieren der Lösung erhält man etwa 60 ml einer   milchig     trUben   Lösung von Lithiumaluminiumhydrid in Tetrahydrofuran, die auf Grund der Bestimmung des aktiven Wasserstoffs 32 g Lithiumaluminiumhydrid enthält. Die erhaltene Lösung kann als solche direkt an Stelle von Lithiumaluminiumhydrid als Reduktionsmittel verwendet werden. Zum Beispiel werden Benzoesäureester und Linolsäuremethylester glatt zu den entsprechenden Alkoholen reduziert. 



     Beispiel 2 : 4g   Lithiumaluminiumlegierung mit einer Komgrösse von   40 - 100 J1.   werden mit 100 ml wasserfreiem Tetrahydrofuran in einem 530 ml Drehautoklaven mit eingepasster Stahlwalze unter 100   ata   Wasserstoffdruck bei   100 - 1100   während 3 Tagenhydriert. Man erhält in   40%iger   Ausbeute eine Tetrahydrofuranlösung von Lithiumaluminiumhydrid, die auf Grund der Bestimmung des aktiven Wasserstoffs 1, 8 g Lithiumaluminiumhydrid enthält. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Verfahren zur Herstellung von Lithiumaluminiumhydrid, dadurch gekennzeichnet,   dass   man eine gepulverte Lithiumaluminiumlegierung, in der das Molverhältnis der beiden Metalle etwa   1 : 1   ist, unter Druck bei einer Temperatur von 80 - 1300 C hydriert und die Hydrierung unter Verwendung eines Lösungs- 
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Claims (1)

1. von mindestens 60 au durchführt.

   3. Verfahren nach Anspruch 1. oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die Hydrierung bei 100 bis 130 C unter einem Wasserstoffdruck von 60 bis 100 au durchführt.

   4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Lithiumaluminiumlegierung mit einer Korngrösse von bis zu 10 bei bei 120 - 1300 C und einem Wasserstoffdruck von etwa 100 au hydriert.

   5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass man die Lithiumaluminiumlegierung während des Hydrierprozesses mechanisch zerkleinert und die Hydrierung bei einer Temperatur von bis zu 1100 C vornimmt.

   6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man als Löiungsmittel Tetrahydrofuran verwendet.