DE1185165B

DE1185165B - Process for the production of dibortetrafluoride

Info

Publication number: DE1185165B
Application number: DEU8803A
Authority: DE
Inventors: Allen Lyle Mccloskey; Harold Murray Manasevit; Robert John Brotherton
Original assignee: United States Borax and Chemical Corp
Current assignee: US Borax Inc
Priority date: 1961-03-22
Filing date: 1962-03-21
Publication date: 1965-01-14

Description

Verfahren zur Herstellung von Dibortetrafluorid Bisher wurde Dibortetrafluorid hergestellt unter Verwendung von Dibortetrachlorid als Ausgangsmaterial. Diese Verfahren waren jedoch wirtschaftlich unpraktisch wegen der hohen Kosten und der geringen Verfügbarkeit von Dibortetrachlorid. So wurde Dibortetrafluorid, während es in mancher Hinsicht interessant ist, im wesentlichen nur im Laboratoriumsmaßstab hergestellt.Process for the production of dibortetrafluoride So far, dibortetrafluoride has been used made using dibortetrachloride as a starting material. These procedures however, it was economically impractical because of the high cost and the low Availability of dibortetrachloride. So was dibortetrafluoride while it was in some Interesting aspect, essentially only produced on a laboratory scale.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann jedoch Dibortetrafluorid wirtschaftlich in großen Mengen hergestellt werden.However, according to the method according to the invention, dibortetrafluoride can be produced economically in large quantities.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Dibortetrafluorid besteht in der Umsetzung von Bormonoxyd oder einer Borverbindung der Formel B2(OR)4, worin R ein Wasserstoffatom, eine unsubstituierte gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe, eine gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit einem oder mehreren aromatischen Substituenten, eine ungesättigte aromatische Gruppe oder eine aromatische Gruppe mit einem oder mehreren gesättigten aliphatischen Substituenten bedeutet, mit Schwefeltetrafluorid bei einer Temperatur zwischen 0 und -100°C bei im wesentlichen wasser- und sauerstofffreien Bedingungen.The inventive method for the preparation of diborotetrafluoride consists in the conversion of boron oxide or a boron compound of the formula B2 (OR) 4, wherein R is a hydrogen atom, an unsubstituted saturated aliphatic hydrocarbon group, a saturated aliphatic hydrocarbon group with one or more aromatic Substituents, an unsaturated aromatic group, or an aromatic group with one or more saturated aliphatic substituents means with sulfur tetrafluoride at a temperature between 0 and -100 ° C with essentially water- and oxygen-free Conditions.

Die Reaktion des erfindungsgemäßen Verfahrens kann durch folgende Gleichungen dargestellt werden 2B0+2SF, B2F4+2SOF2 (1) B2(OR)4+4SF4 B2F4+4SOF2+4RF (2) Es wurde gefunden, daß über Raumtemperatur Nebenreaktionen auftreten, so daß man tiefere Temperaturen anwenden muß.The reaction of the method according to the invention can be represented by the following equations 2B0 + 2SF, B2F4 + 2SOF2 (1) B2 (OR) 4 + 4SF4 B2F4 + 4SOF2 + 4RF (2) It has been found that side reactions occur above room temperature, so that lower temperatures have to be used.

Die besten Ergebnisse erhält man, wenn entsprechend obigen Gleichungen etwa stöchiometrische Mengen an Reaktionspartnern verwendet werden. Die Reaktion läuft noch schnell ab, wenn die Menge an Schwefeltetrafluorid nicht mehr als ± 15 °/o von der stöchiometrischen Menge abweicht.The best results are obtained when using the above equations approximately stoichiometric amounts of reactants are used. The reaction expires quickly if the amount of sulfur tetrafluoride does not exceed ± 15 ° / o differs from the stoichiometric amount.

Folgende Diborverbindungen können unter anderen für das erfindungsgemäße Verfahren als Ausgangsmaterial verwendet werden: Tetrahydroxydibor,Tetramethoxydibor,Tetraäthoxydibor, Tetraisopropoxydibor, Tetra-(t-butoxy)-dibor, Tetra-(2-hexyloxy)-dibor, Tetra-(n-octyloxy)-dibor, Tetra-(2-phenyläthoxy)-dibor, Tetra-(3-phenylbutoxy)-dibor, Tetraphenoxydibor, Tetra-(cx-naphthoxy)-dibor, Tetra-(chinolin-8-oxy)-dibor, Tetra-(2,3-diäthylphenoxy)-dibor, Tetra-(1-phenylpropoxy)-dibor.The following diboron compounds can be used for the inventive Process used as starting material: Tetrahydroxydibor, Tetramethoxydibor, Tetraäthoxydibor, Tetraisopropoxydiboron, tetra- (t-butoxy) -diboron, tetra- (2-hexyloxy) -diboron, tetra- (n-octyloxy) -diboron, Tetra- (2-phenylethoxy) -diboron, tetra- (3-phenylbutoxy) -diboron, tetraphenoxydiboron, tetra- (cx-naphthoxy) -diboron, Tetra- (quinoline-8-oxy) -diboron, tetra- (2,3-diethylphenoxy) -diboron, tetra- (1-phenylpropoxy) -diboron.

Beispiel I Bormonoxyd und Schwefeltetrafluorid mit etwa 501() Überschuß über der stöchiometrischen Menge wurden bei etwa -80°C unter im wesentlichen wasser-und sauerstofffreien Bedingungen gemischt. Die Temperatur von -80°C wurde 16 Stunden lang gehalten, dann die Reaktionsmasse langsam auf Raumtemperatur erwärmt und die flüchtigen Substanzen durch fraktionierte Kondensation und anschließende Gewinnung des Dibortetrafluorids getrennt. Dibortetrafluorid konnte aus dem Dampfdruck, dem Molekulargewicht, dem Schmelzpunkt und dem Infrarotspektrum identifiziert werden, welche im wesentlichen identisch mit den bekannten Daten dieser Verbindung waren. Ausbeute: 86°/0, bezogen auf BO. Beispiel II Stöchiometrische Mengen von Tetrahydroxydibor und Schwefeltetrafluorid wurden unter -60°C unter im wesentlichen wasser- und sauerstofffreien Bedingungen gemischt. Die Temperatur der Reaktionsmischung wurde auf etwa -60°C eingestellt und 8 Stunden gehalten. Die Masse wurde dann langsam auf Raumtemperatur erwärmt und die flüchtigen Substanzen durch fraktionierte Kondensation und anschließende Gewinnung von Dibortetrafluorid getrennt. Diese wurde wie im BeispielI identifiziert. Ausbeute: 911)/" bezogen auf B, ,(OH),.Example I Boron oxide and sulfur tetrafluoride with about 501 () excess above the stoichiometric amount were at about -80 ° C below essentially water and mixed oxygen-free conditions. The temperature of -80 ° C was 16 hours held long, then the reaction mass slowly warmed to room temperature and the volatile substances through fractional condensation and subsequent recovery of the dibortetrafluoride separated. Dibortetrafluoride could from the vapor pressure, the Molecular weight, melting point and infrared spectrum are identified, which were essentially identical to the known data for this compound. Yield: 86 ° / 0, based on BO. Example II Stoichiometric amounts of tetrahydroxydiboron and sulfur tetrafluoride became essentially free of water and oxygen below -60 ° C Mixed conditions. The temperature of the reaction mixture was raised to about -60 ° C set and held for 8 hours. The mass then slowly rose to room temperature warmed and the volatile Substances through fractional condensation and subsequent recovery of dibortetrafluoride separately. This was as in Example I. identified. Yield: 911) / "based on B,, (OH) ,.

Beispiel III Tetraäthoxydibor und Schwefeltetrafluorid mit etwa 2 °/o Überschuß über der stöchiometrischen Menge wurden bei -80°C unter im wesentlichen wasser-und sauerstofffreien Bedingungen gemischt. Die Reaktionsmasse wurde auf eine Temperatur von etwa -80°C eingestellt und 171/2 Stunden gehalten, dann langsam auf Raumtemperatur erwärmt und durch fraktionierte Kondensation entsprechend obigen Beispielen Dibortetrafluorid gewonnen und identifiziert. Ausbeute: 790/0, bezogen auf BZ(OC2H5)4. Wie oben angeführt, besitzt Dibortetraifluorid viele wünschenswerte Eigenschaften und ist daher für viele Zwecke anwendbar. Es ist sehr wirksam als Entwässerungsmittel,reagiertmitWasserunterBildungvonFluorwasserstoff und ist demnach auch ein extrem aktives Antioxydationsmittel. Erhitzt man es in reduzierender Atmosphäre auf höhere Temperaturen, so zersetztes sich unter Abscheidung von elementarem Bor. Es kann verwendet werden zur Herstellung von Polymeren und reagiert auch mit ungesättigten Verbindungen unter Bildung von Diborsäure-derivaten, die sich nach üblichen Verfahren nur außerordentlich schwer, wenn überhaupt, herstellen lassen.Example III Tetraethoxydiboron and sulfur tetrafluoride with about 2 ° / o excess over the stoichiometric amount was below essentially at -80 ° C mixed water and oxygen free conditions. The reaction mass was on a Temperature of about -80 ° C set and held for 171/2 hours, then slowly up Heated to room temperature and by fractional condensation according to the above Examples of dibortetrafluoride obtained and identified. Yield: 790/0 based on on BZ (OC2H5) 4. As noted above, diborotetraifluoride has many desirable ones Properties and is therefore applicable for many purposes. It is very effective as a Dehydrating agent, reacts with water to form hydrogen fluoride and is therefore also an extremely active antioxidant. If you heat it in a reducing atmosphere at higher temperatures, it decomposes with the deposition of elemental boron. It can be used to make polymers and also reacts with unsaturated ones Compounds with the formation of diboric acid derivatives, which are produced according to conventional methods extremely difficult, if at all, to produce.

Claims

Claims: 1. Process for the production of dibortetrafluoride, characterized in that boron oxide or a boron compound of the formula BZ (OR) 4, wherein R is a hydrogen atom, an unsubstituted saturated aliphatic hydrocarbon group, a saturated aliphatic group with one or more aromatic substituents, an unsubstituted aromatic group or an aromatic group with an or multiple saturated aliphatic substituents means with sulfur tetrafluoride at a temperature between 0 and -100 ° C under essentially free of water and oxygen Implements conditions.

2. The method according to claim 1, characterized in that one the reactants are used in approximately stoichiometric proportions.

3. Procedure according to claim 1 or 2, characterized in that the boron compound is tetrahydroxydiboron or tetraethoxydiboron.

4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that that the reaction mass is slowly warmed to room temperature and the volatile Separates components by fractional condensation.