DE1138051B - Verfahren zur Herstellung von Borwasserstoff-Stickstoff- oder Borwasserstoff-Phosphor-Verbindungen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von B orwasserstoff-Stickstoff-oder Borwasserstoff - Phosphor -Verbindungen Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Borwasserstoff-Stickstoff- oder Borwasserstoff- Phosphor - Verbindungen der Formel HR B - El R' R" bzw. von ringförmigen Borwasserstoff-Stickstoff- oder Borwasserstoff-Phosphor-Verbindungen der Formel (H B - El R')3, in der El ein Stickstoff- oder Phosphoratom, R Alkyl oder Wasserstoff sowie R' und R" Wasserstoff und/oder gleiche oder verschiedene Alkylreste bedeuten, welches gekennzeichnet ist durch die Umsetzung von Verbindungen der Formeln (Hal), B - El R' R" bzw. (Hal) R B - El R' R" bzw. [(Hal)B-ElR'j, in der El, R, R' und R" die vorstehend angegebene Bedeutung haben, mit durch bororganische Verbindungen aktiviertem Natriumhydrid bei -50 bis +1000 C. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können sowohl Verbindungen der Art B-Dichlor-N-Diäthylborazan als auch solche der Art B - Trichlor - N - Triäthylborazol reduziert werden. Als bororganische Verbindungen sind Boralkyle, Alkylborhydride und Alkylborhalogenide oder Komplexverbindungen der vorstehend genannten bororganischen Verbindungen mit Natriumhydrid geeignet.
• Bisher war es bekannt, Borwasserstoff-Stickstoff-Verbindungen aus den entsprechenden Borhalogen-Stickstoff-Verbindungen mittels teuren und empfindlichen Lithiumborhydrids und Aminhydrochloriden herzustellen, wobei durch frei werdende Halogenwasserstoffsäure aus den Aminhydrochloriden ein großer Teil des eingesetzten Lithiumborhydrids zerstört wird. Eine weitere Methode der Herstellung von Borwasserstoff - Stickstoff -Verbindungen ist die der Umsetzung von kostspieligen, toxischen und selbstentzündlichen Borwasserstoffen mit Stickstoffverbindungen durch längeres Erhitzen bei höherem Druck. Auf diese Weise wird Benrazol aus der Reaktion von Diboran mit Ammoniak bei 2000 C in 400/oiger Ausbeute und bei 3000 C in 470/oiger Ausbeute erhalten. Dabei wird Wasserstoff entwickelt, der zum Teil von Diboran stammt.
• In neuerer Zeit wurde die Möglichkeit der Verwendung von Alkalikomplexhydriden zur Hydrierung von Trichlorborazol zu Borazol untersucht. Dabei erwies sich Natriumtrimethoxyboranat als ungeeignet, weil das bei der Reaktion als Nebenprodukt entstehende Trimethoxyborat mit Borazol weiterreagierte. Bei Verwendung von Lithiumaluminiumhydrid konnte kein Borazol aus dem Reaktionsgemisch isoliert werden.
• Mit Lithiumborhydrid gelang die Umsetzung von Trichlorborazol zu Borazol. Einer technischen Verwen- dung von Lithiumborhydrid als Reduktionsmittel steht aber entgegen, daß nur 25°/o des in ihm enthaltenen Wasserstoffs für die Umsetzung ausgenutzt werden können. Für die Umsetzung ist außerdem die Anwesenheit eines ethers nötig, aus Sither-Borazol-Gemischen kann Borazol aber auch durch wiederholte Destillation nicht vollständig abgetrennt werden.
• Gegenüber diesen bekannten Verfahren besitzt das erfindungsgemäße verschiedene Vorteile. So kann beispielsweise die Umsetzung in gegenüber den Ausgangs-und Endprodukten indifferenten Lösungs- oder Suspensionsmitteln durchgeführt werden. Ein weiterer Vorteil ist, daß die das Natriumhydrid aktivierenden bororganischen Verbindungen im Kreislauf geführt werden können, so daß im Endeffekt nur das technisch leicht und billig herstellbare Natriumhydrid verbraucht wird.
• Das Verfahren der Erfindung wird bei Temperaturen von etwa -50 bis 1000 C vorzugsweise in einem indifferenten Lösungs- oder Suspensionsmittel, beispielsweise in aliphatischen Kohlenwasserstoffen, durchgeführt.
• Borwasserstoff-Stickstoff- oder -Phosphor-Verbindungen können als Antiklopfmittel den Brenn- oder Treibstoffen zugesetzt oder auch selbst als Treibstoffe oder Blähmittel benutzt werden. Sie dienen ferner als Katalysatoren für die Polymerisation von ungesättigten organischen Verbindungen, gegebenenfalls in Verbindung mit anderen Metallchloriden oder -hydriden.
• Außerdem können sie als Ausgangsstoffe für die Herstellung temperaturbeständiger Kunststoffe oder als Zwischenprodukte für die pharmazeutische Industrie verwendet werden.
• Beispiel 1 Eine Suspension von 7,9 Gewichtsteilen Natriumhydrid in 90 Gewichtsteilen Decan wurde bei 100 bis 110 0 C mit 46 Gewichtsteilen Bortripropyl versetzt, wobei sich der Komplex Natriumhydrid-Bortripropyl NaH B (C5 H7)3 bildete. Dann wurde auf 5 bis 0° C abgekühlt und eine Lösung von 18,2 Gewichtsteilen Trichlorborazol (BClNH)3 in 130 Gewichtsteilen Decan allmählich zugegeben. Die Temperatur wurde dabei zwischen 0 und 20 C gehalten, während zum Nachreagieren eine Temperatur von 200 C eingestellt wurde. Das entstandene Borazol-Decan-Gemisch wurde im Vakuum vom Kochsalz abgetrennt und redestilliert. Erhalten wurden 7,2 Gewichtsteile Borazol mit einem Siedepunkt von 56 bis 590 C, entsprechend 914/o der Theorie. Auf Grund von IR-Aufnahmen wurde festgestellt, daß es sich um reines Borazol handelte.
• Beispiel 2 Zu einer Suspension von 14,45 Gewichtsteilen Natriumhydrid in 90 Gewichtsteilen n-Heptan wurden 59 Gewichtsteile Bortriäthyl bei 90 bis 1000 C zugegeben. Anschließend wurde auf 0° C abgekühlt und eine Lösung von 48,9 Gewichtsteilen N-Triäthyl-B-trichlorborazol in 45 Gewichtsteilen Heptan zugegeben. Die Reaktion verlief exothenn. Durch Kühlung wurde die Temperatur zwischen 0 und 70 C gehalten.
• Nach Beendigung des Zutropfens wurde auf Zimmertemperatur erwärmt, anschließend filtriert und der Filtrationsrückstand mit Heptan gewaschen. Nach Abtrennen des Heptan-Bortriäthyl-Gemisches durch Destillation wurden bei 0,02 mm Hg zwischen 35 und 380 C 24 Gewichtsteile N-Triäthylborazol erhalten.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von Borwasserstoff-Stickstoff- oder Borwasserstoff-Phosphor-Verbindungen der Formel HR B - El R' R" bzw. von ringförmigen Borwasserstoff-Stickstoff- oder Borwasserstoff-Phosphor-Verbindungen der Formel (H B - El R')3, in der El ein Stickstoff- oder Phosphoratom, R Alkyl oder Wasserstoff sowie R' und R" Wasserstoff und/oder gleiche oder verschiedene Alkylreste bedeuten, dadurch gekennzeichnet, daß Borhalogenverbindungen der Formel (Hal).2 B -El R' R" oder (Hal) R B -El R' R" bzw. [(Hal) B -ElR']3, in der jeweils El, R, R' und R" die vorstehend angegebene Bedeutung haben, mit durch bororganische Verbindungen aktiviertem Natriumhydrid bei Temperaturen zwischen - 50 und +1000 C umgesetzt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als bororganische Verbindungen Boralkyle, Alkylborhydride oder Alkylborhalogenide oder Komplexverbindungen dieser bororganischen Verbindungen mit Natriumhydrid verwendet werden.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 823 483; Journal of the American Chemical Society, 75, 1953, S. 168 bis 190; 76, 1954, S. 3303 bis 3306; Nature, 167, 1951, S. 1070, 1071; Angewandte Chemie, 68, 1956, S. 791.