CH341482A - Verfahren zur Herstellung von Borhydriden des Natriums oder Kaliums - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von     Borhydriden    des Natriums oder Kaliums    Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Her  stellung von     Borhydriden    des Kaliums oder Natriums  durch Umsetzung des entsprechenden     Alkalihydrids     mit     Bortrifluorid    oder einem     Ätherat    desselben.  



  Die bisher bekannten Verfahren zur Gewinnung  von     Natriumborhydrid    benutzen entweder die Um  setzung von     Natriumhydrid    mit     Borsäureester,    oder  sie verlaufen über die Entwicklung von     Diboran.    Die  erstere Reaktion lässt sich bei den notwendigen hohen  Temperaturen schlecht beherrschen und kaum ohne  Anwendung eines     Autoklaven    durchführen, die letz  teren sind infolge der schwierigen Handhabung des       Diborans    und seiner Giftigkeit ebenfalls für die tech  nische Anwendung wenig geeignet.

   Die direkte Dar  stellung aus dem entsprechenden Hydrid und     Bor-          fluorid    ist zwar für     Lithiumborhydrid    bereits be  schrieben; bei     ihrer    Übertragung auf die Umsetzung  von     Natriumhydrid    zu     Natriumborhydrid    muss jedoch  im     Autoklaven    gearbeitet werden. Diese Reaktion ist  ebenfalls schlecht zu beherrschen, und es kann leicht  vorkommen, dass bei höheren Konzentrationen sehr  erhebliche Drucke von 1000 atü und mehr auftreten,  was ebenfalls für den technischen Betrieb äusserst  unerwünscht ist.  



  Der Erfindung liegt nun die Erkenntnis zugrunde,  dass durch direkte Umsetzung von     Natriumhydrid     oder     Kaliumhydrid        mit        Borfluorid    oder einem     Ätherat     desselben die entsprechenden     Borhydride    neben     Alkali-          fluorid    ohne die Notwendigkeit der Anwendung höhe  rer Drucke in leicht regulierbarer Reaktion gewonnen  werden können.

   Erfindungsgemäss wird     Bortrifluorid     oder ein     Ätherat    desselben mit dem     Alkalihydrid    etwa  im     Molverhältnis    1:4 in Lösung in Gegenwart von       Borsäurealkylester,    der in     äquimolekularer    Menge,  bezogen auf das     Alkalihydrid,    anzuwenden ist, um  gesetzt, wobei in glatter Reaktion ohne das Auftreten  von     Diboran        Alkaliborhydrid    in guter Ausbeute ent-    steht. Nach beendeter Umsetzung wird der Borsäure  alkylester durch Destillation aus dem Reaktions  gemisch abgetrennt.  



  Als besonders geeignet hat sich das Verfahren der  Erfindung erwiesen für die Gewinnung von     Natrium-          borhydrid    aus     Natriumhydrid    und     Bortrifluorid.    Das       Bortrifluorid    wird zweckmässig als     Ätherat    benutzt,  wobei ein besonders glatter und leichter Umsatz er  zielt wird, wenn als     Ätherat    die Additionsverbindung  des     Bortrifluorids    mit     Tetrahydrofuran    verwendet  wird.

   Zweckmässig wird ein Reaktionsgemisch, das       Borsäuremethylester    und     Natriumhydrid    in     äqui-          molekularer    Menge enthält, zunächst bei Tempera  turen zwischen 70 und 75  behandelt und nach be  endeter Umsetzung mit dem     Bortrifluorid    bei Zimmer  temperatur durch Destillation bei etwa 80 bis l00   vom     Borsäuremethylester    befreit.

   Die Ausbeute be  trägt, sowohl bezogen auf     Natriumhydrid    wie auch  auf     Borfluorid,    weit über 95%, wobei das     Natrium-          borhydrid    zunächst im Gemisch mit     Natriumfluorid     anfällt.  



  Für viele Zwecke der Hydrierung von organischen  Verbindungen oder auch zur Darstellung von     Diboran     kann man das Reaktionsprodukt unmittelbar benutzen.  Wenn es jedoch darauf ankommt, das     Alkaliborhydrid     rein zu gewinnen oder erheblich anzureichern, kann  man dieses in an sich bekannter Weise mit entsprechen  den Lösungsmitteln, wie vor allem     Isopropylamin,     extrahieren und so von dem     Alkalifluorid    trennen.  Es ist auch möglich, ausgehend von     Natriumborhydrid,     andere     Borhydride,    wie z.

   B. die des Aluminiums oder       Lithiums,    zu gewinnen, indem das     Natriumborhydrid     mit Aluminiumchlorid oder     Lithiumchlorid    unter Bil  dung von     Natriumchlorid    und     Aluminiumborhydrid     oder     Lithiumborhydrid    in doppelter Umsetzung zur  Reaktion gebracht wird.

        Im folgenden wird eine beispielsweise Ausfüh  rungsform des erfindungsgemässen Verfahrens, welche  die Gewinnung von     Natriumborhydrid    betrifft, be  schrieben:  Zu 10 g etwa 95%igem     NaH    unter     N2-Atmosphäre     im     Dreihalskolben    mit     Rückflusskühler,        Rührer    und  Tropfrichter lässt man unter Erwärmen auf 60 bis 65   in etwa 20 Minuten 200 cm'     B(OCH3)3-Tetrahydro-          furan        (Thf)    mit 44 g     B(OCH3)3    zulaufen.

   Dabei löst  sich das     NaH    unter lebhafter Wärmeentwicklung,  wobei das Reaktionsgemisch zum Sieden kommt. Es  wird bei einer     Badtemperatur    von 72 bis 75  noch  eine weitere halbe Stunde am Sieden gehalten und  schliesslich auf Zimmertemperatur abgekühlt. Dann  wird unter stetem Rühren und Kühlen ein Gemisch  von 10,4     cm3    gesättigtem     BF,-        Tetrahydrofuran-Äthe-          rat    (= 6,6 g     BF3),    verdünnt mit 25     cm3        Thf,    im Laufe  von etwa 20 Minuten zulaufen gelassen.

   Die vorher  fast klare Lösung trübt sich nun unter     Abscheidung     von     NaBH4    und     NaF.    Etwa eine Stunde nach be  endeter     BF3-Zugabe    wird im Laufe von 30 Minuten  langsam zum Sieden erhitzt und noch etwa     1/Z    Stunde  unter     Rückflusskühlung    gekocht. Schliesslich wird das       Thf        mit    dem zurückgebildeten     B(OCH3)3    bei 80 bis  100      abdestilliert    und der Rückstand durch langsames  Erhitzen im Vakuum auf 250  getrocknet.

   Es bleiben  22,6 g eines fast weissen Gemisches von     NaBH4    und       NaF    zurück, die kein     NaH    mehr enthalten und mit    Wasser nicht mehr reagieren. Die Analyse durch  Wasserstoffbestimmung ergab im Durchschnitt 16,18       NaBH4.    Das entspricht einer Ausbeute von 3,655 g,  bezogen auf     NaH        97,6 /o    und auf     BF3    99,2% der  Theorie.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von Borhydriden des Natriums oder Kaliums aus dem entsprechenden Alkalihydrid und Bortrifluorid oder einem Ätherat desselben, dadurch gekennzeichnet, dass Bortrifluorid oder ein Ätherat desselben mit dem Alkalihydrid etwa im Molverhältnis 1:

   4 in Gegenwart einer dem Alkalihydrid äquimolekularen Menge Borsäurealkyl- ester in Lösung umgesetzt und der Borsäurealkylester nach beendeter Umsetzung durch Destillation aus dem Reaktionsgemisch abgetrennt wird. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass ein Ätherat des Bortrifluorids, vor zugsweise die Additionsverbindung des Bortrifluorids mit Tetrahydrofuran, zur Anwendung gelangt. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass als Borsäurealkylester Borsäure methylester verwendet wird und aus dem vom Bor säuremethylester befreiten Reaktionsgemisch das Al- kaliborhydrid durch Lösungsmittel, vorzugsweise Iso- propylamin, isoliert wird.