三烃基硼烷的生产方法技术

本发明专利技术提供了一种在质量和成本上都优异的工业生产三烃基硼烷的方法。根据该方法，三烃基环硼氧烷和三烃基铝反应以合成三烃基硼烷和氧化铝，并且在反应结束时，三烃基铝的存在量不低于由反应生成的氧化铝的摩尔量的０．５倍。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种，该三烃基硼烷可以用作有机合成试剂例如烯烃聚合催化剂、还原剂和烷基化剂。
技术介绍
三烃基硼烷(在下文中缩写为TRB)的生产方法例如通过以三烷基硼烷的生产方法作为实例进行描述。例如在专利文件1(日本专利公开号47-8621)和其它文件中公开了其中将三烷氧基硼烷与三烷基铝反应的TRB的生产方法。B(OR)3+AlR3→BR3+Al(OR)3(1)R烷基当这个反应在工业生产中进行时，必须的是，将副产的三烷氧基铝水解以作为氢氧化铝分离，并且将醇回收，然后与硼酸反应以再次转变回三烷氧基硼烷；为此，应当增大设备，并且还应当增加操作步骤的数目；副产物的体积超过作为目标产物的TRB的体积，因此该反应容器的体积效率低；此外，还排放大量的有机液体废弃物，从而使它的处置成为必要；由以上所述原因，上述方法对于工业生产不是有利的方法。例如，在专利文件1和其它文件中还公开了另一种其中将三卤化硼与三烷基铝反应的TRB的生产方法。BX3+AlR3→BR3+AlX3(2)X＝F、Cl、Br、I在这个反应中，作为原材料的三卤化硼是昂贵和高毒性的，因此基于这个反应的TRB的工业生产似乎是不可能的。专利文件2(美国专利号2,951,093)公开了一种其中将氧化硼与倍半氯化乙基铝反应的方法，并且专利文件3(美国专利号3,042,723)公开了一种将硼砂与倍半氯化乙基铝反应以生产TRB的方法；然而，根据本专利技术人的知识，这些方法中的任何一个的反应产量都低，并且被评价为不能应用于工业生产。专利文件4(日本专利公开号3-258786)描述了一种通过将三烷氧基环硼氧烷与三烷基铝反应来获得TRB的方法。3R3Al+(R-O-B-O-)3→3R3B+(R-O-Al-O-)3(3)类似于(1)的反应，这个反应存在副产含有烷基的Al化合物的缺点，从而引起它的处置问题。另外，对于三烷氧基环硼氧烷的生产，引用了专利文件5(日本专利公布号SHO 41-6751)的方法；在此方法中，该产物是作为包含有机溶剂例如四氯化碳的溶液来获得的，从而需要用于分离有机溶剂的步骤和其它步骤，这使得这个方法不适用于工业生产。众所周知的是这样一种TRB的生产方法，其中将三烷基硼烷与氧化硼反应，得到三烷基环硼氧烷(在下文中缩写为TRBO)(反应(4))，之后将TRBO与三烃基铝(在下文中缩写为TRAL)反应，因而，TRB就以用作原材料的量的两倍而新生产出来(反应(4))。BR3+B2O3→R3B3O3(4)R3B3O3+2AlR3→3BR3+Al2O3(5)(4)+(5)BR3+B2O3+2AlR3→3BR3+Al2O3例如，在非专利文件1(ORGANIC AND BIOLOGICAL CHEMISTRY，Sept.20，4791(1959))中，将0.2摩尔的三乙基环硼氧烷(在下文中缩写为TEBO)加入并与0.4摩尔的三乙基铝(在下文中缩写为TEAL)反应，之后获得收率为95.6％的三乙基硼烷(在下文中缩写为TEB)。非专利文件1还描述，氧化铝变为了在烧瓶中具有令人满意的流动性的白色晶体。专利文件6(美国专利号3,049,407)描述了，对于TRBO与TRAL之间的反应，TRBO与TRAL的摩尔比率优选为2，并且将TRAL加入到TRBO中的反应方法是优选的；另外，专利文件6还推荐，由于氧化铝是在液体中处理的，因此叔胺或TEB自身可以用作分散介质。另外，涉及的专利公开了一种连续蒸馏方法，在该方法中，在蒸馏中采用立式薄膜蒸发器，并且TRB的蒸气由蒸发器的顶部排出，而固态氧化铝由蒸发器的底部排出。专利文件1日本专利公开号47-8621专利文件2美国专利号2,951,093 专利文件3美国专利号3,042,723专利文件4日本专利公开号3-258786专利文件5日本专利公布号SHO41-6751专利文件6美国专利号3,049,407非专利文件1ORGANIC AND BIOLOGICAL CHEMISTRY，Sept.20，4791(1959)。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题在提出的TRB的生产方法中，其中将反应(4)与反应(5)结合的方法似乎是一种将在工业上实施的最优异的方法，因为它在反应产量上是优异的，并且副产物为无机材料，也就是，氧化铝，以及少量地产生有机废物。然而，根据本专利技术人的知识，与在常规技术中一样，通过采用在TEBO摩尔两倍的理论量附近的TRAL来进行该反应，合成液从大约合成操作结束时就开始完全凝胶化；当搅拌器的扭矩小时，搅拌器羁绊并且停止，随后该合成液全部固化。即使该扭矩大并且因而搅拌能够继续时，该搅拌也随着TRB的蒸馏操作的进行而变得困难，最终凝胶粘附于蒸馏釜的底部，并且该凝胶的排放操作变得困难。应当注意的是，在本说明书中，包含三烷基硼烷的三烃基硼烷缩写为TRB以及包含三烷基铝的三烃基铝缩写为TRAL，并且以下说明采用这些缩写。作为应对上述问题的对策，如美国专利号3,049,407所描述，其中通过加入叔胺等作为分散介质来将氧化铝流态化的方法需要分离该加入的叔胺的步骤，或者导致产品纯度降低或其它问题，因而这种方法对于工业实施是不利的。采用TRB自身作为分散介质导致作为目标的和昂贵的TRB的丧失，并且导致缺乏经济合理性。另外，本专利技术人断定，不可能实施连续的蒸馏操作，在该连续的蒸馏操作中，TRB是作为馏出的馏分来回收的，而固体氧化铝是通过引入不具有或具有如此显著低的流动性的混合溶液进入薄膜蒸发器来分离的。其中采用石蜡油作为分散介质的方法是可能的，但是，如本申请的比较例2中所示，不能防止凝胶化并且不能获得满意的结果。本专利技术提供了一种TRB的新生产方法，该方法不存在上述问题。此外，本专利技术提供了一种在质量和成本上都优异的适合于工业生产的生产方法。解决问题的手段本专利技术人为了解决上述问题而进行了深入细致的研究，并且通过发现作为原材料的TRAL用作氧化铝的令人满意的分散介质而使本专利技术完美。特别地，本专利技术的TRB的生产方法包括从TRBO和TRAL合成TRB和氧化铝的反应，其特征在于，使该反应进行，使得在反应结束时，相对于反应中所产生的每摩尔氧化铝，TRAL的存在量等于或大于0.5摩尔。另外，本专利技术中TRB的生产方法包括通过从TRBO和TRAL合成TRB和氧化铝，以及随后通过蒸馏分离TRB，其特征在于，蒸馏是在TRAL存在下进行的，相对于每摩尔的氧化铝，TRAL的存在量为0.5摩尔。本专利技术的益处本专利技术的方法是一种三烃基硼烷的合理生产方法，该方法不使用除原材料之外的材料，能够使三烃基硼烷的工业生产在质量和成本上都是优异的。附图简述附图说明图1为表示在本专利技术范围内生产TEB的实施方案中一个的视图。在图1中，参考数字的含义如下。符号描述1.TEBO合成反应容器2.过滤器3.TEB反应容器，兼作蒸馏釜4.精馏塔5.过滤装置6.TEB接受器7.TEAL接受器实施本专利技术的最佳方式在本专利技术中，每个TRB和TRAL中的三烃基中的每一个具有1至8个碳原子。在本专利技术中的烃基具有1至8个碳原子，并且选自脂肪族烃基、脂环族烃基和芳香族烃基；该烃基的特别实例可以包括甲基、乙基、丙基、丁基、己基、辛基、环己基、苯基和苄基。应当注意的是，不同的烃基可以以混合的形式存在于同一个分子中。作为原材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三烃基硼烷的生产方法，该方法包括：从三羟基环硼氧烷和三羟基铝来合成三烃基硼烷和氧化铝的反应，其特征在于，使该反应进行，使得在反应结束时，对于反应中所产生的每摩尔氧化铝，三烃基铝的存在量等于或大于０．５摩尔。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：西田忠雄，神原芳彦，
申请(专利权)人：日本烷基铝株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]