[发明专利]一种甲基锂溶液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工技术领域，涉及一种稳定的甲基锂溶液及该种甲基锂溶液的制备方法。

背景技术

有机锂化合物如丁基锂是通过锂或锂与钠的混合物在惰性有机溶剂中加入卤代烷反应得到烷基锂。通常，甲基锂是通过氯代甲烷与金属锂反应得到该产物及氯化锂。

CH₃Cl+2Li→CH₃Li+LiCl

通常，烷基锂如丁基锂、仲丁基锂及叔丁基锂是在己烷、环己烷等烃类溶剂中合成，而甲基锂与以上其它烷基锂不同，由于其在烃类溶剂中不溶解，一般选择在乙醚、四氢呋喃等溶剂中合成。而乙醚具有严重的着火及爆炸等安全危险，在工业化生产中很少使用，而四氢呋喃被认为是比较适合的溶剂，但是甲基锂在四氢呋喃中不稳定，易发生不可逆的裂解反应，过程如下：

美国专利公开了在四氢呋喃及含甲基四氢呋喃的芳烃溶剂中生产甲基锂，四氢呋喃为溶剂生产的甲基锂稳定性较差，含甲基四氢呋喃的芳烃溶剂生产甲基锂可以提高甲基锂的稳定性，但是芳烃溶剂的毒性较大，甲基四氢呋喃的价格较高，溶剂的回收分离比较困难，综合成本影响了产品的市场竞争能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种安全稳定的甲基锂溶液及该种甲基锂溶液的生产方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现

1.本发明提供一种甲基锂溶液，该溶液由甲基锂、卤盐以及溶剂组成，其中，按质量百分比计，甲基锂3-12％，卤盐7-35％，其余为溶剂。

2.上述1提供的甲基锂溶液，其中，所述的卤盐为氯盐、溴盐、碘盐的1-3种，所述溶剂为二乙氧基甲烷；进一步地，所述的卤盐为溴化锂或者碘化锂或者溴化锂和碘化锂的混合物；更进一步地，所述的卤盐为溴化锂。

3.本发明还提供一种甲基锂溶液的制备方法，该方法包括如下步骤：

(1)20-40℃常压条件下，按照比例向反应器中加入包含金属锂、二乙氧基甲烷、卤盐，其中，金属锂占混合物质量的2-8％、卤盐占混合物质量的10-35％；金属锂为锂砂形式，加入反应器时均由溶剂保护迅速加入，保持反应器密闭；卤盐为溴盐或碘盐；

(2)在惰性气体氩气保护条件下，向反应器中加入氯代甲烷，加料时间为1-4小时；其中，反应器用低温冷媒夹层冷却，控制温度在20-40℃；

(3)氯代甲烷加入结束后，30-40℃保温1-2小时，过滤得到澄清的甲基锂溶液；

4.上述3提供的甲基锂溶液的制备方法，其中，卤盐的加入方法为：先将锂砂在1-2倍质量溶剂的包裹下迅速加入密闭反应器，再按比例将卤盐与剩余溶剂混合后加入到反应器中，加入氯代甲烷与金属锂反应制备得到甲基锂溶液的混合物，其中，金属锂与卤盐的质量比为1∶1-5。

5.上述3提供的甲基锂溶液的制备方法，其中，卤盐的加入方法为：先将锂砂在1-2倍质量溶剂的包裹下迅速加入密闭反应器，然后按比例将卤盐加入到金属锂中，与金属锂一起进入反应器中，补加溶剂，加入氯代甲烷反应制备得到甲基锂溶液的混合物，其中，金属锂与卤盐的质量比为1∶1-5。

6.本发明提供的另一种甲基锂溶液的制备方法，该方法包括如下步骤：

(1)20-40℃常压条件下，将锂砂用二乙氧基甲烷裹冲进密闭反应器，其中，金属锂与溶剂的质量比例为1∶10-40；金属锂为锂砂形式，加入反应器时均由溶剂保护迅速加入，保持反应器密闭；

(2)在惰性气体氩气保护条件下，向反应器中加入溴甲烷或碘甲烷，加料时间为1-4小时；其中，反应器用低温冷媒夹层冷却，控制温度在20-40℃；卤代甲烷加入结束后，30-40℃保温1-2小时；过滤得到包括溴化锂质量比为15％-35％的甲基锂溶液或者包括碘化锂质量比为20％-45％的甲基锂溶液；

7.上述6提供的甲基锂溶液的制备方法，其中，步骤(1)中设定2个反应器，相同条件下分别向其中加入锂砂和溶剂；在进行步骤(2)操作的同时，向另一个反应器中加入氯甲烷，相同反应条件下，获得甲基锂溶液，过滤得到包括甲基锂纯溶液B溶液以及包括溴化锂质量比为15％-35％的甲基锂溶液A溶液或者包括碘化锂质量比为20％-45％的甲基锂溶液C溶液；按照质量比A溶液∶B溶液＝1∶1-5或者B溶液∶C溶液＝1-3∶1混合得到包括溴化锂的甲基锂溶液或者包括碘化锂的甲基锂溶液；其中，按照质量比计，使用的溴甲烷∶氯甲烷＝3-16∶1或者碘甲烷∶氯甲烷＝2-12∶1。

8.本发明提供的另一种甲基锂溶液的制备方法，该方法包括如下步骤：