[发明专利]茂金属的制备方法

说明书

背景技术

本发明涉及环戊二烯金属化合物的生产，所述环戊二烯-金属 化合物例如铁的环戊二烯化合物、钛的环戊二烯化合物、锆的环 戊二烯化合物、铪的环戊二烯化合物、钒的环戊二烯化合物、铬 的环戊二烯化合物、钼的环戊二烯化合物、钨的环戊二烯化合物、 锰的环戊二烯化合物、铁的环戊二烯化合物、钌的环戊二烯化合 物、锇的环戊二烯化合物、钴的环戊二烯化合物、铑的环戊二烯 化合物、或镍的环戊二烯化合物，特别涉及石油醚萃取后从氯化 亚铁、环戊二烯、二乙胺、和二苯并-18-冠醚-6钾复合物的混合 物中生产二聚环戊二烯铁的方法。

二聚环戊二烯铁(双环戊二烯基铁，化学式为Fe(C₅H₅)₂)是 一种有机金属化合物，具有如下结构：

二聚环戊二烯铁具有多种用途，包括，在氨合成反应和肥料 生产中用作一种汽油抗爆添加剂(代替四乙基铅)。二聚环戊二 烯铁作为一种燃料催化剂用于火箭推进剂时，可以改善燃烧速度 并且降低排气管的温度。当被加到燃油中时，二聚环戊二烯铁可 以帮助减少冒烟和空气污染，增强驱动力并增加燃料节约程度。 二聚环戊二烯铁还可以应用于不同的领域例如集成电路制造、塑 料稳定作用、摄影和印刷、以及生物化学和医学领域。

之前的用于生产二聚环戊二烯铁的过程通常在经济上是不 可行的。例如，一个之前的生产过程(参见美国专利第3,217,022 号)包括在甲醇中溶解氯化铁并且加入铁粉。然后加入甲醇钠和 环戊二烯，最终从溶液中沉淀出二聚环戊二烯铁。令人遗憾地是， 这种方法包括大量的甲醇，且纯化过程难以除去该过程的副产 品，所以报道只得到65-70％的产率。

其他的方法，如网页http://www.orgsyn.org/orgsyn/orgsyn/prep Content.asp？prep＝cv4p0473中所示将环戊二烯与氯化亚铁、二乙 胺和四氢胺混合。该方法需要进行几个小时的强烈搅拌。该方法 还包括大量溶剂和十分重要且困难的预备处理，例如除去过氧化 物和干燥。

其他的现有过程包括一种两步法，该两步法使用四氢呋喃形 成氯化铁、氯化亚铁，随后用氯化亚铁与环戊二烯钠在氮气条件 下反应。然后使用石油醚萃取二聚环戊二烯铁。该过程一般要进 行几个小时，并且需要使用钠和四氢呋喃。

令人遗憾的是，这些现有过程通常要进行相当长的反应时 间，使用昂贵并危险的试剂，所得产率相对较低，且不能够规模 放大生产大量的二聚环戊二烯铁，现有过程还有很多其他的问 题。因此，需要一种改进的生产二聚环戊二烯铁的方法，尤其是 一种在生产二聚环戊二烯铁的同时还能有效地生产其他的环戊 二烯-金属化合物的方法。

发明内容

本发明解决了现有技术中存在的这样或那样的问题。根据本 发明，二聚环戊二烯铁是由氯化亚铁、阴离子、二乙胺和二苯并 -18-冠醚-6钾复合物的混合物产生的，并进一步用石油醚萃取制 得的产品。本发明提供了经济上可行的用于连续生产高纯度二聚 环戊二烯铁的方法，该方法可达到较好的产率且不使用到危险的 或昂贵的试剂或催化剂。

根据本发明，二苯并-18-冠醚-6钾与二乙胺相互作用可以产 生一种催化剂，用于生产环戊二烯。然后环戊二烯与氯化亚铁和 二乙胺反应，产生二聚环戊二烯铁。该过程可以连续进行，并达 到较高的产率。做为选择，其他基团1A金属及其他冠醚可用于 取代钾和二苯并-18-冠醚-6。此外，该过程还可以用来制备其他 环戊二烯-金属化合物，例如金属钛的环戊二烯-金属化合物、锆 的环戊二烯-金属化合物、铪的环戊二烯-金属化合物、钒的环戊 二烯-金属化合物、铬的环戊二烯-金属化合物、钼的环戊二烯- 金属化合物、钨的环戊二烯-金属化合物、锰的环戊二烯-金属化 合物、钌的环戊二烯-金属化合物、锇的环戊二烯-金属化合物、 钴的环戊二烯-金属化合物、铑的环戊二烯-金属化合物、和镍的 环戊二烯-金属化合物。

具体实施方式