DE1083263B - Verfahren zur Herstellung von Derivaten des N-Aminoborazans - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Derivaten des N-Aminoborazans Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Derivaten des N-Aminoborazans, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man Hydrazinhydrat oder Hydrazin bzw. dessen Alkyl- oder Arylderivate mit Borverbindungen der Formel BR3 oder BaHnR6-n. worin R ein Alkylrest und n eine ganze Zahl von 2 bis 5 ist, oder mit Gemischen dieser Borverbindungen umsetzt.
• Die Reaktionsprodukte sind farblose, an der Luft in kompakter Form nicht von selbst entflammbare Stoffe, die beim Entzünden unter großer Wärmeentwicklung ruhig abbrennen. Da Hydrazine, besonders Dimethylhydrazin, bekannte Treibstoffe mit zwar geringer Verbrennungswärme, aber hoher Schubkraft sind, vereinigen diese neuen als Treibstoffe verwendeten Stoffe die hohe Wärmeleistung der bekannten Alkylderivate des Borwasserstoffs mit der großen Schubleistung der Hydrazine in einer gefahrlos zu handhabenden Form.
• Ein weiterer Fortschritt bietet sich in der Verwertbarkeit von Substanzmischungen, bestehend aus partiell und vollständig alkylierten Boranen. Solche Borangemische für sich sind selbstentzündlich; ihre Verbindungen mit Hydrazinen sind dies nicht mehr.
• Nach den Berichten der Deutschen Chemischen Gesellschaft, 57, S. 818 (1924), kann durch Umsetzung von Bortriphenyl mit Phenylhydrazin ein Aminoborazan gewonnen werden. Nach dem Text der Veröffentlichung handelt es sich bei der Reaktion um eine Salzbildung.
• Ferner wird schon in dieser Arbeit auf den acidificierenden Einfluß der Phenylgruppen hingewiesen; dies steht in Übereinstimmung mit Angew. Chemie, 69, S. 684 (1957), d. h., Bortriphenyl ist eine wesentlich stärkere Säure als Boralkyle. Nun ist aber das Aminoborazan des Bortriphenyls eine an der Luft nicht längere Zeit haltbare Verbindung, welche beim Liegen rotbraun und klebrig wird; sie zersetzt sich beim Erhitzen kurz oberhalb ihres Schmelzpunktes. Es muß daher als überraschend angesehen werden, daß durch Umsetzung von Hydrazin mit Boralkylen, welche schwächere Säuren darstellen als Bortriphenyl, stabile, auch gegen Luft haltbare Produkte erhalten werden, unter denen die Öle, die am Stickstoff niedere Alkylreste oder keine Substituenten tragen, sogar ohne Zersetzung destillierbar sind.
• Beispiel 1 In einem Rundkolben mit Rührwerk, Tropftrichter, Stickstoffeinleitrohr und Rückflußkühler werden unter sauerstofffreier N2-Atmosphäre 98 Gewichtsteile Bortriäthyl (95° C-Fraktion des Umsetzungsproduktes von Äthylen mit Natriumboranat bei Gegenwart von BF3) mit 66 Gewichtsteilen (= 1001 Überschuß) reinen l,1-Dimethylhydrazins langsam unter kräftigem Rühren umgesetzt. Durch Außenkühlung mit Eis wird die auftretende Reaktionswärme abgeführt. Das in 90 0/o der Theorie übersteigender Ausbeute entstandene B-Triäthyl-N-dimethylaminoborazan (C2H5)3B NH2 N (CH3)2 wird im Vakuum destilliert. Es stellt eine farblose, an der Luft nicht entflammende, schwach ölige Flüssigkeit dar, welche bei 45 bis 48"C unter 5 Torr siedet.
• Beispiel 2 Zu 87 Gewichtsteilen eines Rohproduktes aus der Umsetzung von Natriumboranat mit Äthylen und Borfluorid, bestehend aus einem Gemisch von B (C2Hs)3 und B2Hn(C2H5)6~n, worin n eine ganze Zahl von 2 bis 5 ist, werden unter Rühren 80 Gewichtsteile l,l-Dimethylhydrazin (Überschuß) unter Außenkühlung zugetropft.
• Die Reaktion wird unter Stickstoffatmosphäre durchgeführt. Das erhaltene ölige Produkt wird der Destillation unterworfen. Das in 9001, der Theorie übersteigender Ausbeute gewonnene Gemisch siedet zwischen 250 Cl 40 Torr und 80"C/5,5 Torr. Es stellt eine ölige, an der Luft in kompakter Form nicht entflammende Flüssigkeit dar.
• Beispiel 3 Zu einer wäßrigen verdünnten Lösung von Hydrazinhydrat wird unter sauerstofffreier Atmosphäre, Außenkühlung mit Eiswasser und kräftigem Rühren ein Boralkyl im Molverhältnis Hydrazinhydrat zu Boralkyl 1,1:1 eingetragen. Nach Beendigung der Umsetzung werden die Schichten getrennt und die organische Lage nach Trocknen mit Natriumsulfat destilliert.
• Im Falle des Bortriäthyls und des Bortri-n-propyls werden folgende Ergebnisse erhalten: (C2H5)3B NH2 - NH2 Kp. 67 bis 69"C/3 Torr, Ausbeute 940in der Theorie, (C3H7)3B NH2 - NH2 Kp. 880C/4 Torr, Ausbeute 92°/o der Theorie.
• Beispiel 4 In einem Rührkolben werden 54 g (0,5 Mol) frisch destilliertes Phenylhydrazin, gelöst in 200 mI Tetrahydrofuran, vorgelegt; der Kolben wird sorgfältig mit Stickstoff gespült, dann werden unter Rühren 70 g (0,5 Mol) Bortri-n-propyl zu der Lösung getropft. Man kühlt mit Eiswasser, so daß die Temperatur nur langsam von 20 auf 30"C steigt Nach beendeter Umsetzung destilliert man das Lösungsmittel im Vakuum ab. Das zurückbleibende Ö1 stellt man mehrere Stunden in ein Eis-Kochsalz-Gemisch, bringt dann das erstarrte Produkt auf Raumtemperatur, filtriert die öligen Anteile und preßt die feste, kristallisierte Additionsverbindung auf dem Tonteller ab. Man erhält so reines, bei 53°C schmelzendes, in Äther, Tetrahydrofuran, Petroläther, Methanol, Essigester leicht lösliches B-Tri-n-propyl-N-phenylaminoborazan m einer Ausbeute von 700/o der Theorie. Das Produkt ist an der Luft nicht selbstentzündlich.
• PATENTNSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Derivaten des N-Aminoborazans, dadurch gekennzeichnet, daß man Hydrazinhydrat oder Hydrazin bzw. dessen Alkyl- oder Arylderivate mit Borverbindungen der Formel BR3 oder B2Hn R6, worin R ein Alkylrest und X eine ganze Zahl von 2 bis 5 ist, oder mit Gemischen dieser Borverbindungen umsetzt.

Claims (1)

1. In Betracht gezogene Druckschriften: Bericht der Deutschen Chemischen Gesellschaft, 1924, S. 818.