[发明专利]胺硼烷络合物的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于材料制备技术领域，具体涉及一系列胺硼烷络合物的生产方法。

背景技术

胺硼烷络合物化学式为，是一系列白色，非挥发性、盐状晶体，具有优异的选择还原性能，是蛋白质的烷化还原试剂，与硼氢化钠相比，有以下优点：还原作用温和，可在广泛的pH值范围内应用，且能较好的溶于水及有机溶剂。还可用于电镀镍，可获得高纯度的镍膜，镍膜的熔点高及耐热性能好、镍膜硬度高、电阻小、焊接性能好。在印刷电路板的制作过程中也有应用。同时部分材料具有储氢能力及高能量密度特性。基于材料多方面独特的性能，其在化学化工，材料、生物医药、环境科学、航空航天等领域有多种用途，需求日渐增加。但受其合成工艺等的限制，胺硼烷络合物的合成成本较高，操作流程较复杂，产量有限，阻碍了其研究和推广应用，因而，新型、经济的合成工艺有待开发。

传统合成胺硼烷络合物的方法很多，常见的是液相合成法。例如在制备硼烷乙二胺络合物时，先将乙二胺加入硼烷的四氢呋喃溶液中进行反应，进一步除去溶剂后得到目标产物，其反应方程式如式（1）：

（1）

由于这种方法使用了剧毒、易燃的反应物，且操作方式复杂，实验条件苛刻并且反应缓慢， 1961年Goubeau同样使用液相合成法将乙二胺的盐酸化物缓慢加入含有与其1:1摩尔比的硼氢化钠四氢呋喃溶液，随后将溶剂除去，得到纯硼烷乙二胺络合物，使得反应相对简化并且可以在室温下反应，涉及反应式如式（2）所示：

2NaBH₄+(NH₂CH₂CH₂NH₂)·2HCl2NaCl+2H₂+2BH₃NH₂CH₂CH₂NH₂BH₃ （2）

该液相合成法适用于多种胺硼烷络合物的制备，如MeAB（CH₃NH₂BH₃)的制备，将甲胺的盐酸化物与硼氢化钠在无水四氢呋喃中进行反应，制备得到MeAB，反应式如式（3）所示：

NaBH₄+(CH₃NH₂)·HCl → NaCl+H₂+CH₃CH₂NH₂BH₃ （3）

另外，早期还有一些低温合成胺硼烷络合物的方法，1937年Burg等人通过将羰基甲硼烷与三甲胺降到-196^oC，再迅速升到室温反应，得到三甲胺硼烷产物。反应方程式如式（4）所示：

BH₃CO+(CH₃)₃N(CH₃)₃N:BH₃+CO（4）

1941年Schlesinger等提出了另一种低温合成三甲胺硼烷，具体为将乙硼烷的磷化氢物与三甲基胺在-40^oC反应合成。反应方程式如式（5）所示：

B₂H₆·2PH₃+(CH₃)₃N 2(CH₃)₃N:BH₃+2PH₃ （5）

总的来说，以上这些方法操作相对复杂，部分实验条件苛刻并且反应缓慢，生产工艺成本较高。

发明内容

本发明目的是提供一种工艺简单、操作安全、成本较低的制备胺硼烷络合物的方法。

本发明提出的制备胺硼烷络合物的方法，具体步骤为：

将硼烷气体与胺的惰性气流在反应室内进行混合反应，控制反应室温度-20℃-40℃，一步生成胺硼烷的络合物。

其涉及化学反应式为：

其中，R₁、R₂、R₃＝H，Me，Et，tert-Butyl，propyl，iso-propyl 等基团；