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DE1249231B - Process for the production of alanates of lithium, beryllium or magnesium - Google Patents

Process for the production of alanates of lithium, beryllium or magnesium

Info

Publication number
DE1249231B
DE1249231B DENDAT1249231D DE1249231DA DE1249231B DE 1249231 B DE1249231 B DE 1249231B DE NDAT1249231 D DENDAT1249231 D DE NDAT1249231D DE 1249231D A DE1249231D A DE 1249231DA DE 1249231 B DE1249231 B DE 1249231B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
alanate
lithium
sodium
chloride
magnesium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DENDAT1249231D
Other languages
German (de)
Inventor
Baton Rouge La. Gene Conrad Robinson (V. St. A.)
Original Assignee
Ethyl Corporation, New York, N. Y. (V. St. A.)
Publication date
Publication of DE1249231B publication Critical patent/DE1249231B/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B6/00Hydrides of metals including fully or partially hydrided metals, alloys or intermetallic compounds ; Compounds containing at least one metal-hydrogen bond, e.g. (GeH3)2S, SiH GeH; Monoborane or diborane; Addition complexes thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

PATENTAMTPATENT OFFICE

DEUTSCHESGERMAN

AUSLEGESCHRiFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

Deutsche Kl.German class

COIbCOIb

12 i-3,12 i-3,

IfOIfO

Nummer: 1 249 231Number: 1 249 231

Aktenzeichen: E 18703 IV a/12 iFile number: E 18703 IV a / 12 i

Anmeldetag: 30. Dezember 1959 Filing date: December 30, 1959

Auslegetag: 7. September 1967Opened on: September 7, 1967

Die Erfindung beschäftigt sich mit der verbesserten Herstellung von Lithium-, Beryllium- oder Magnesiumalanat. The invention is concerned with the improved production of lithium, beryllium or magnesium alanate.

Diese Alanate haben in neuerer Zeit ziemliche Bedeutung erlangt. Sie sind beispielsweise als Höchstleistungs-Reduktionsmittel und für zahlreiche chemische Zwischenproduktzwecke brauchbar und auch als Zusatz zu energiereichen Treibstoffen für Düsenantriebe oder Raketenmotore bekannt.These alanates have become quite important in recent times. For example, they are used as high-performance reducing agents and useful for numerous chemical intermediate product purposes and also as an additive to high-energy propellants for jet engines or rocket motors known.

Zu den besonders interessanten Alanaten gehören die der Alkalimetalle, insbesondere des Lithiums, und der Erdalkalimetalle. So ist beispielsweise das Lithiumalanat dem Natriumalanat in vieler Beziehung überlegen, und auch Erdalkali-Alanate, wie Beryllium- und Magnesiumalanate, gewinnen zunehmende Bedeutung.The particularly interesting alanates include those of the alkali metals, especially lithium, and the alkaline earth metals. For example, lithium alanate is superior to sodium alanate in many ways, and alkaline earth alanates, such as beryllium and magnesium alanates, are also becoming increasingly important.

Die bisher zur Herstellung von Metallalanaten angewandten Arbeitsweisen und Reaktionen waren schwerfällig und leistungsschwach. So verläuft beispielsweise die bisher zur Gewinnung von Lithiumalanat ausgenutzte Reaktion nach dem SchemaThe previously used for the production of metal alanates Work styles and reactions were clumsy and underperforming. This is how it goes, for example the previously used reaction for the production of lithium alanate according to the scheme

4LiH + AlCl3 -> LiAlH4 + 3LiCl4LiH + AlCl 3 → LiAlH 4 + 3LiCl

Aus dieser Gleichung ist deutlich ersichtlich, daß diese bekannte Reaktion aus verschiedenen Gründen unbedingt sehr unwirtschaftlich sein muß. Erstens ist Lithiumhydrid praktisch nur durch direkte Hydrierung von metallischem Lithium gewinnbar. Zweitens wird nur ein Viertel des eingegebenen Lithiumhydrids in das gewünschte Endprodukt umgewandelt, während der Hauptteil, nämlich drei Viertel, zu Lithiumchlorid degradiert wird, das erst zwecks vollständiger Ausnutzung allen Lithiums wiedergewonnen und zurückverarbeitet werden muß. Die Unzulänglichkeit der vorbeschriebenen Verfahren liegt darüber hinaus in deren Reaktionsträgheit bei Reaktionsbeginn und außerdem in der weitgehenden Unlöslichkeit des entstehenden Lithiumchlorids in Äther, das daher das ebenfalls ätherunlösliche Lithiumhydrid bedeckt und der weiteren Reaktion entzieht, also die Verwendung eines großen Überschusses an Lithiumhydrid erzwingt.From this equation it can be clearly seen that this known reaction is due to various reasons must be very uneconomical. First, lithium hydride is practically only available through direct hydrogenation recoverable from metallic lithium. Second, only a quarter of the lithium hydride entered is in the desired end product is converted, while the main part, namely three quarters, to lithium chloride is degraded, which is only recovered and reprocessed in order to fully utilize all lithium must become. The inadequacy of the methods described above is also in their inertia at the start of the reaction and also in the extensive insolubility of the resultant Lithium chloride in ether, which therefore covers lithium hydride, which is also ether-insoluble and withdraws from further reaction, thus forcing the use of a large excess of lithium hydride.

Es sind auch andere Herstellungsverfahren bekanntgeworden, mit denen versucht wurde, diese Nachteile zu überwinden.Other manufacturing processes have also become known which have attempted to overcome these disadvantages to overcome.

So ist in der Zeitschrift für angewandte Chemie, 65, S. 20, ein Verfahren beschrieben, das von Lithiumhydrid und Aluminiumbromid ausgeht. Hier ist es aber außerordentlich schwierig, das als Nebenprodukt entstehende Lithiumbromid vom gewünschten Endprodukt abzutrennen, da die Löslichkeitseigenschaften dieser beiden Produkte in Äther- und Aminlösungsmitteln übereinstimmen. Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens liegt in der Kostspieligkeit des benötigten Verfahren zur Herstellung von Alanaten des
Lithiums, Berylliums oder Magnesiums
Thus, in the journal for applied chemistry, 65, p. 20, a process is described that starts from lithium hydride and aluminum bromide. Here, however, it is extremely difficult to separate the lithium bromide formed as a by-product from the desired end product, since the solubility properties of these two products match in ether and amine solvents. Another disadvantage of this process is the cost of the process required for the preparation of alanates
Lithium, beryllium or magnesium

Anmelder:Applicant:

Ethyl Corporation,Ethyl Corporation,

New York, N.Y. (V. St. A.)New York, N.Y. (V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dr. phil. G. HenkelDr. phil. G. Henkel

und Dr. rer. nat. W.-D. Henkel, Patentanwälte,and Dr. rer. nat. W.-D. Henkel, patent attorneys,

München 9, Eduard-Schmid-Str. 2Munich 9, Eduard-Schmid-Str. 2

Als Erfinder benannt:
Gene Conrad Robinson,
Baton Rouge, La. (V. St. A.)
Named as inventor:
Gene Conrad Robinson,
Baton Rouge, La. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 24. Februar 1959
(794 866)
Claimed priority:
V. St. v. America February 24, 1959
(794 866)

Lithiumhydrids. Das Verfahren läßt sich auch nicht ohne weiteres auf andere Metalle, z. B. Gruppe-II-Elemente, übertragen.Lithium hydrides. The process cannot easily be applied to other metals, e.g. B. Group II elements, transfer.

Aus der Zeitschrift für Naturforschung, 5b (1950), S. 397, ist ein Verfahren zur Herstellung von Magnesiumalanat bekannt, bei dem Lithiumalanat mit Magnesiumbromid umgesetzt wird. Bei der Nacharbeitung zeigte sich, daß die Reaktion, auch wenn sie unter den verschiedensten Bedingungen durchgeführt wird, zumindest in einem bedeutenden Anteil zu einem bromhaltigen Endprodukt, d. h. zu MgBr(AlH4) führt. Deshalb ist auch dieses Verfahren nicht befriedigend. Im übrigen dient es auch nicht zur Herstellung von Lithiumalanat, sondern benutzt dieses als Ausgangsmaterial. Die Unzulänglichkeit der bisherigen Gewinnungsverfahren für die komplexen Hydride, mit deren Herstellung sich die Erfindung beschäftigt, liegt also klar auf der Hand, und daher bestand ein hoher Bedarf an einem billig und materialwirtschaftlich arbeitenden Verfahren zur Gewinnung von Lithium-, Magnesium- und anderen Metallalanaten. From the Zeitschrift für Naturforschung, 5b (1950), p. 397, a process for the production of magnesium alanate is known, in which lithium alanate is reacted with magnesium bromide. In the course of reworking it was found that the reaction, even if it is carried out under the most varied of conditions, leads at least in a significant proportion to a bromine-containing end product, ie to MgBr (AlH 4 ). Therefore, this method is not satisfactory either. In addition, it is not used for the production of lithium alanate, but uses it as a starting material. The inadequacy of the previous production processes for the complex hydrides, with the production of which the invention is concerned, is therefore clear, and there was therefore a great need for a cheap and material-economical process for the production of lithium, magnesium and other metal alanates.

Diese Forderung wird von dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Alanaten des Lithiums, Berylliums oder Magnesiums erfüllt, dessen Besonderheit darin besteht, daß Natriumalanat unter heftigemThis requirement is met by the process according to the invention for the production of alanates of lithium, Beryllium or magnesium, the peculiarity of which is that sodium alanate under violent

709 640/514709 640/514

Rühren mit dem Chlorid vorgenannter Metalle in Gegenwart von Tetrahydrofuran oder niederen Dialkyläthern der Polyäthylenglykole oder Diäthyläther umgesetzt wird.Stirring with the chloride of the aforementioned metals in the presence of tetrahydrofuran or lower dialkyl ethers the polyethylene glycols or diethyl ether is implemented.

Die erfindungsgemäß benutzten flüssigen Reaktionsmedien bestehen ersichtlicherweise aus Verbindungen, die im Molekül nur Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff, aber keine aktiven Wasserstoffsubstituenten enthalten und reduktionsbeständig sind. Fernerhin ist für das Gelingen der erfindungsgemäßen Umsetzung der Umstand wichtig, daß die erwähnten Lösungsmittel ein zumindest begrenztes Lösungsvermögen für die Reaktionsteilnehmer, nämlich Natriumalanat und Zweitmetallchlorid, aufweisen, die allerdings zum Teil nicht sehr stark ist. Sie lösen z. B. je 100 g Tetrahydrofuran (THF), Diäthylenglykoldimethyläther (DMG) bzw. Diäthyläther (A) folgende Anzahl Gramm vonThe liquid reaction media used according to the invention obviously consist of compounds those in the molecule only carbon, hydrogen and oxygen, but no active hydrogen substituents and are resistant to reduction. Furthermore, is for the success of the implementation according to the invention the fact that the solvents mentioned have at least a limited dissolving power for the reactants, namely sodium alanate and second metal chloride, have, however, for Part is not very strong. You solve z. B. per 100 g of tetrahydrofuran (THF), diethylene glycol dimethyl ether (DMG) or diethyl ether (A) the following number of grams of

MetallverbindungMetal connection

DMGDMG

Natriumalanat ...
Lithiumchlorid . ..
Magnesiumchlorid
Berylliumchlorid .
Sodium alanate ...
Lithium chloride. ..
Magnesium chloride
Beryllium chloride.

" l^SSßf' 29 im wesentlichen unlöslich" l ^ SSßf '29 essentially insoluble

4,2 1,36 0,000374.2 1.36 0.00037

6,04 0,02 <0,000016.04 0.02 <0.00001

Komplexbildung s. Everest, »The Chemistry of Beryllium«, New York, 1964 — Elsevier Publishing Co.Complex formation see Everest, "The Chemistry of Beryllium", New York, 1964 - Elsevier Publishing Co.

Im Fall unvollkommener Lösung wird durch erfindungsgemäßes heftiges Rühren mittels einer Rührvorrichtung od. dgl. dafür gesorgt, daß die jeweils noch nicht gelösten Anteile der Reaktanten in aufgeschlämmtem Zustand bleiben. Das sich bei der Umsetzung bildende Natriumchlorid fällt als Festsubstanz aus. Die Alanatlösung kann nach Abtrennung von Natriumchlorid entweder als solche für zahlreiche verschiedene Zwecke benutzt oder auf rein anfallendes Metallalanat verarbeitet werden.In the case of imperfect solution, vigorous stirring according to the invention by means of a stirring device or the like. Ensured that the not yet dissolved portions of the reactants in slurried Remain state. The sodium chloride that forms during the reaction falls as a solid the end. After the sodium chloride has been separated off, the alanate solution can either be used as such for numerous used for different purposes or processed on pure metal alanate.

Bei der Verfahrensdurchführung kommt es auf Temperatur und Druck nicht besonders an, wenn auch die Reaktionsgeschwindigkeit etwas temperaturabhängig ist. Die brauchbaren Arbeitstemperaturen liegen im allgemeinen zwischen 0 und etwa 1000C, dürfen aber nicht oberhalb der Temperatur liegen, bei der normalerweise die Zersetzung des entstehenden Alanats beginnt oder das Lösungsmittel mit ihm in Reaktion zu treten beginnt. Auch die Menge des angewandten Lösungsmittels oder Reaktionsmediums ist ebenfalls innerhalb weiter Grenzen variabel, und zwischen 7 oder 8 bis zu 500 oder noch mehr Teilen Lösungsmittel auf ein Teil Natriumalanat sind ausreichend, jedoch sollte in allen Fällen die Menge zum Lösen des gebildeten Alanats ausreichen.When carrying out the process, temperature and pressure are not particularly important, even if the rate of the reaction is somewhat temperature-dependent. The useful working temperatures are generally between 0 and about 100 0 C, but must not be above the temperature normally begins with the decomposition of the resulting alanate or the solvent begins to enter into reaction with it. The amount of solvent or reaction medium used is also variable within wide limits, and between 7 or 8 up to 500 or even more parts of solvent to one part of sodium alanate are sufficient, but in all cases the amount should be sufficient to dissolve the alanate formed.

Besonders günstige Verfahrensweisen und Ausführungsformen der Erfindung sind aus den nachstehenden Beispielen ersichtlich, in denen die Teilangaben sich auf Gewicht beziehen.Particularly favorable procedures and embodiments of the invention are evident from the following Examples can be seen in which the details relate to weight.

Beispiel 1example 1

Es werden einerseits eine Aufschlämmung von 38 Teilen Lithiumchlorid und andererseits eine Lösung von ungefähr 50 Teilen Natriumalanat in je 1000 Teilen Dimethyläther des Diäthylenglykols hergestellt und beide Ansätze unter starkem Umrühren miteinander vermischt. Das nach weiterem, halbstündigem Umrühren bei Raumtemperatur entstandene Reaktionsgemisch stellte eine milchige Feststoffaufschlämmung in der flüssigen Phase dar, die durch ein feines Glasfrittenfilter filtriert wurde. Im klaren Filtrat war laut Analyse kein gelöstes Chlorid vorhanden, also nachgewiesenermaßen fast alles Ausgangslithium in ein Hydridprodukt umgewandelt. Die Festsubstanz enthielt praktisch alles Chlor in Form von Natriumchlorid. Ungefähr 71 °/„ des ursprünglich eingegebenen Lithiumchlorids waren in Lithiumalanat, LiAlH4, umgewandelt, das leicht aus der klaren Lösung abgeschieden werden kann.On the one hand, a suspension of 38 parts of lithium chloride and, on the other hand, a solution of approximately 50 parts of sodium alanate in 1000 parts of dimethyl ether of diethylene glycol are prepared and the two batches are mixed with one another while stirring vigorously. The reaction mixture formed after stirring for a further half hour at room temperature was a milky solid slurry in the liquid phase, which was filtered through a fine glass frit filter. Analysis showed that there was no dissolved chloride in the clear filtrate, so it has been proven that almost all of the starting lithium has been converted into a hydride product. The solid substance contained practically all of the chlorine in the form of sodium chloride. About 71% of the lithium chloride originally introduced was converted to lithium alanate, LiAlH 4 , which can easily be separated from the clear solution.

Beispiel 2Example 2

Zunächst wurden getrennt voneinander eine Aufschlämmung von 35,4 Teilen Magnesiumchlorid in 2800 Teilen Tetrahydrofuran und eine Lösung von 51 g Natriumalanat in 4200 Teilen Tetrahydrofuran hergestellt. Die beiden Ansätze wurden unter heftigem Umrühren miteinander vermischt, wobei also das Molverhältnis NaAlH4 zu MgCl2 ungefähr 2,5 : 1 entsprechend einem Überschuß von etwa 25% betrug. Das Umrühren wurde ungefähr 7 Stunden lang fortgesetzt und danach das Reaktionsgemisch durch Filtrieren in Festsubstanz und klares Filtrat aufgeteilt. Die Analyse der Festsubstanz ergab, daß etwa 85% seines Metallgehaltes aus Natrium bestand, und bewies damit eine weitgehende Umwandlung des Magnesiumchlorids in Magnesiumalanat Mg(AlH4)2, das sich aus dem Filtrat leicht durch Vakuumdestillation, Kristallisation oder Aussalzung abscheiden läßt. Die Analyse einer Teilprobe der flüssigen Phase ergab eine 85 %ige Umsetzung des Natriumalanats in Magnesiumalanat. First, a slurry of 35.4 parts of magnesium chloride in 2800 parts of tetrahydrofuran and a solution of 51 g of sodium alanate in 4200 parts of tetrahydrofuran were prepared separately from one another. The two batches were mixed with one another with vigorous stirring, the molar ratio of NaAlH 4 to MgCl 2 thus being approximately 2.5: 1, corresponding to an excess of approximately 25%. Stirring was continued for about 7 hours after which time the reaction mixture was partitioned into solids and clear filtrate by filtration. The analysis of the solid substance showed that about 85% of its metal content consisted of sodium, and thus proved a substantial conversion of the magnesium chloride into magnesium alanate Mg (AlH 4 ) 2 , which can easily be separated from the filtrate by vacuum distillation, crystallization or salting out. The analysis of a partial sample of the liquid phase showed an 85% conversion of the sodium alanate into magnesium alanate.

Eine weitere Steigerung der Umsetzung bis zu etwa 90% läßt sich erreichen, indem man Dimethyläther des Diäthylenglykols an Stelle des Tetrahydrofurans verwendet und die Umsetzung teilweise bei erhöhter Temperatur, z. B. 5O0C, durchführt.A further increase in the conversion up to about 90% can be achieved by using dimethyl ether of diethylene glycol in place of tetrahydrofuran and the reaction partially at elevated temperature, for. B. 50 0 C, performs.

Beispiel 3Example 3

Nach dem Muster des vorangegangenen Versuchs wurden eine Lösung von ungefähr 110 Teilen Natriumalanat in 4000 Teilen Tetrahydrofuran mit einer Aufschlämmung von etwa 80 Teilen Berylliumchlorid in etwa 1000 Teilen der gleichen Flüssigkeit vermischt und mehrere Stunden lang bei nur mäßigen Temperaturen umgesetzt. Hierdurch wurde in etwa 80%iger Ausbeute im Tetrahydrofuran gelöstes Berylliumalanat gewonnen.Following the pattern of the previous experiment, a solution of approximately 110 parts of sodium alanate was made in 4000 parts of tetrahydrofuran with a slurry of about 80 parts of beryllium chloride in about 1000 parts of the same liquid mixed and for several hours at only moderate temperatures implemented. This produced beryllium alanate dissolved in the tetrahydrofuran in about 80% yield won.

g B e i s ρ i e 1 4g B e i s ρ i e 1 4

In einem unter dem Namen »Magne-Dash-Reactor« im Handel befindlichen Rührautoklav mit elektromagnetisch angetriebenem Rührer wurdenIn a stirred autoclave marketed under the name "Magne-Dash-Reactor" electromagnetically driven stirrer

100 ecm Diäthyläther, 0,3 Grammol Natriumalanat, 0,30 Grammol Lithiumchlorid und außerdem noch 50 mg oder 0,4 Molprozent zuvor hergestelltes Natriumalanat eingegeben, welches durch Druckhydrierung von feinzerteiltem Aluminium und Natrium in Toluol als Reaktionsmedium synthetisiert worden und aus Gründen bester Aktivität vorzugsweise noch etwas toluolfeucht belassen worden war. Seine Reinheit betrug 97 °/0. Das Lithiumchlorid besaß eine Reinheit von mehr als 99% und war zuvor im Vakuum bei etwa 1000C getrocknet worden.100 ecm of diethyl ether, 0.3 grams of sodium alanate, 0.30 grams of lithium chloride and also 50 mg or 0.4 mol percent of previously prepared sodium alanate, which was synthesized by pressure hydrogenation of finely divided aluminum and sodium in toluene as the reaction medium, and preferably for reasons of best activity had been left a little bit wet with toluene. Its purity was 97 ° / 0th The lithium chloride had a purity of more than 99% and had previously been dried at about 100 ° C. in vacuo.

Nach Befüllung unter Schutzgasatmosphäre wurde der Autoklav verschlossen, bei konstant auf 250C gehaltener Temperatur mit dem Umrühren begonnen und die Umsetzung 3 Stunden lang fortgesetzt. Nach Ablauf dieser Zeit ergab die Analyse einer Teilprobe der flüssigen Phase des Reaktionsgemisches eine Ausbeute von 95°/0 Lithiumalanat LiAlH4. Seine Abscheidung in hochreiner Kristallform geschah in einfacher Weise, indem man dem Reaktionsmedium etwa die gleiche Volumenmenge einer mit dem benutzten Lösungsmittel mischbaren, höhersiedenden Flüssigkeit, z. B. Toluol, zusetzte, die kein Lösungsvermögen für das gebildete Lithiumalanat besaß, und danach bei z. B. 180 Torr bis auf ursprüngliches Volumen eindampfte. Dabei bildete sich ein Niederschlag von nadeiförmigen Kristallen aus Lithiumalanat in einer Menge von etwa 85 bis 90% des Rohprodukts.After filling under a protective gas atmosphere, the autoclave was closed, stirring was started while the temperature was kept constant at 25 ° C. and the reaction was continued for 3 hours. After this time, analysis of an aliquot of the liquid phase of the reaction mixture showed a yield of 95 ° / 0 of lithium aluminum hydride LiAlH. 4 Its deposition in highly pure crystal form was done in a simple manner by adding about the same volume of a higher-boiling liquid, miscible with the solvent used, to the reaction medium, e.g. B. toluene added, which had no solvent power for the lithium alanate formed, and then at z. B. 180 Torr evaporated to the original volume. A precipitate of needle-shaped crystals of lithium alanate formed in an amount of about 85 to 90% of the crude product.

Selbstverständlich ist die erfindungsgemäße Grundreaktion nicht an die Benutzung von fertig vorgebildetem Natriumalanat als in das Reaktionsgefäß einzugebendes Ausgangsmaterial gebunden, sondern läßt sich auch mit im selben Reaktionsgefäß und in Anwesenheit der erfindungsgemäßen Lösungsmittel unmittelbar vorher in üblicher Weise hergestelltem, frischem Natriumalanat durchführen, wobei das Zweitmetallchlorid anschließend zugesetzt wird. Darüber hinaus ist es erfindungsgemäß jedoch auch möglich, das als Ausgangsprodukt benötigte Natriumalanat bereits in Anwesenheit des Zweitmetallchlorids und des erfindungsgemäßen Lösungsmittels durch die bekannte Druckhydrierung aus den Elementen bzw. aus Aluminium und Natriumhydrid herzustellen und so direkt das Alanat des Zweitmetalls zu erhalten.The basic reaction according to the invention is self-evident not to the use of preformed sodium alanate other than that to be added to the reaction vessel Bound starting material, but can also be used in the same reaction vessel and in presence the solvent according to the invention prepared immediately beforehand in the usual way, Carry out fresh sodium alanate, the second metal chloride is then added. About that In addition, however, according to the invention it is also possible to use the sodium alanate required as a starting product even in the presence of the second metal chloride and the solvent according to the invention by the to produce known pressure hydrogenation from the elements or from aluminum and sodium hydride and so directly to get the alanate of the second metal.

Beispiel 5Example 5

4545

In einen Rührautoklav wurden zunächst 10 Teile Natriummetall und der Alanatbildung entsprechend viel, nämlich etwa 11,7 Teile feinzerteiltes Aluminiummetall sowie 100 Teile Diäthylenglykoldimethyläther eingegeben. Dann wurde in das auf etwa 1400C gehaltene und heftig umgerührte Reaktionssystem Wasserstoff mit etwa 70 atü eingepreßt, bis von ihm nach etwa 8 Stunden die äquivalente Menge aufgenommen war. Die so gewonnene Rohalanatlösung wurde mit 18,5 Teilen trockenem, wasserfreiem, reinem Lithiumchlorid versetzt und gemäß Beispiel 1 zu Lithiumalanat verarbeitet.First, 10 parts of sodium metal and the alanate formation, namely about 11.7 parts of finely divided aluminum metal and 100 parts of diethylene glycol dimethyl ether, were placed in a stirred autoclave. Then, in the held to about 140 0 C and vigorously stirred vice reaction system, hydrogen was injected with about 70 atmospheres gauge until he after about 8 hours, the equivalent amount was added. The raw alanate solution obtained in this way was mixed with 18.5 parts of dry, anhydrous, pure lithium chloride and processed according to Example 1 to give lithium alanate.

Ersichtlicherweise eignet sich diese Ausführungsform der Erfindung auch zur Durchführung in kon- tinuierlichem Betrieb, indem man die vorerwähnten Ausgangsmaterialien durch eine langgestreckte, z. B. rohrförmige Reaktionskammer hindurchschickt und dabei das Wasserstoffgas am Kammeranfang und das Zweitmetallhalogenid dort eingibt, wo die Natriumalanatbildung praktisch vollständig ist.Obviously, this embodiment of the invention is also suitable for implementation in con- continuous operation by passing the aforementioned starting materials through an elongated, e.g. B. tubular reaction chamber sends through it and the hydrogen gas at the beginning of the chamber and the Second metal halide enters where the sodium alanate formation is practically complete.

Beispiel 6Example 6

Bei einer Wiederholung des Beispiels 5 wurde das Lithiumchlorid von Anfang an in den Autoklav eingegeben und danach Wasserstoff mit etwa 141 atü 7 Stunden lang eingepreßt. Auch in diesem Fall waren Umsetzungsgrad und Ausbeute an Lithiumalanat hoch. Diese Verfahrensweise führte auch bei Verwendung der übrigen erfindungsgemäßen Lösungsmittel an Stelle von Diäthylenglykoldimethyläther zu guten Ausbeuten.In a repetition of Example 5, the lithium chloride was added to the autoclave from the start and then injected hydrogen at about 141 atm for 7 hours. Also in this case were Degree of conversion and yield of lithium alanate high. This procedure also resulted in use the other solvents according to the invention to good in place of diethylene glycol dimethyl ether Exploit.

Bezüglich der Reaktionsteilnehmeranteile wird zweckmäßigerweise mit stöchiometrischen Verhältnissen gearbeitet. Manchmal und insbesondere in den Fällen, in denen ein Chloridgehalt im Produkt zu beanstanden ist, ist jedoch ein geringer Natriumalanatüberschuß wünschenswert. In solchen Fällen ist das gewünschte Metallalanat je nach dem Ausmaß des angewandten Überschusses von etwas mehr oder weniger Natriumalanat begleitet.With regard to the proportions of reactants, it is expedient to use stoichiometric ratios worked. Sometimes and especially in those cases where there is a chloride content in the product is objectionable, however, a small excess of sodium alanate is desirable. In such cases it is desired metal alanate depending on the extent of the applied excess of a little more or accompanied by less sodium alanate.

Für die Abtrennung des Alanatprodukts aus dem Reaktionsmedium in flüssigkeitsfreier Form gibt es verschiedene Möglichkeiten. Häufig wird eine Vakuumdestillation angewendet. Andere Trennverfahren bestehen aus Kristallisation unter Abkühlung oder aus mit Vakuumdestillation gekuppelter Abkühlung. Man kann auch, wie bei Beispiel 4 beschrieben, eine Flüssigkeit zusetzen, die mit dem Lösungsmittelmedium völlig oder teilweise mischbar ist, jedoch kein Lösungsvermögen für das Metallalanat besitzt. In vielen Fällen und insbesondere dann, wenn ein Reaktionsmedium mit starkem Lösungsvermögen für das Alanatprodukt verwendet wird, ist aber überhaupt keine Abtrennung erforderlich.For the separation of the alanate product from the reaction medium in a liquid-free form there are various possibilities. Vacuum distillation is often used. Other separation methods exist from crystallization with cooling or from cooling coupled with vacuum distillation. Man can also, as described in Example 4, add a liquid that is mixed with the solvent medium is completely or partially miscible, but has no dissolving power for the metal alanate. In in many cases and especially when a reaction medium with strong dissolving power for the alanate product is used, but no separation at all is required.

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Herstellung von Alanaten des Lithiums, Berylliums oder Magnesiums, dadurch gekennzeichnet, daß Natriumalanat unter heftigem Rühren mit dem Chlorid vorgenannter Metalle in Gegenwart von Tetrahydrofuran oder niederen Dialkyläthern der PoIyäthylenglykole oder Diäthyläther umgesetzt wird.1. Process for the production of alanates of lithium, beryllium or magnesium, thereby characterized that sodium alanate with vigorous stirring with the chloride of the aforementioned metals in the presence of tetrahydrofuran or lower dialkyl ethers of polyethylene glycols or diethyl ether is implemented. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Gegenwart des betreffenden Lösungsmittels und Metallchlorids das mit letzterem umzusetzende Natriumalanat in an sich bekannter Weise durch Druckhydrieren eines Gemisches von Natrium oder Natriumhydrid mit feinverteiltem Aluminium in situ gebildet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that in the presence of the relevant Solvent and metal chloride, the sodium alanate to be reacted with the latter is known per se Way by pressure hydrogenation of a mixture of sodium or sodium hydride with finely divided Aluminum is formed in situ. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 012 591, 1 045 375; französische Patentschrift Nr. 1 196 055;
britische Patentschrift Nr. 820 513;
australische Patentschrift Nr. 223 475;
Nature, 173 (1954), S. 126;
Bull. Soc. Chim. France, 1952, S. 550/551;
Zeitschrift für Naturforschung, 5 b (1950), S. 397; Angewandte Chemie, 65 (1953), S. 20.
Considered publications:
German Auslegeschriften Nos. 1 012 591, 1 045 375; French Patent No. 1,196,055;
British Patent No. 820,513;
Australian Patent No. 223,475;
Nature, 173: 126 (1954);
Bull. Soc. Chim. France, 1952, pp. 550/551;
Zeitschrift für Naturforschung, 5 b (1950), p. 397; Angewandte Chemie, 65 (1953), p. 20.
709 640/514 8 67709 640/514 8 67 Bundesdruckerei BerlinBundesdruckerei Berlin
DENDAT1249231D Process for the production of alanates of lithium, beryllium or magnesium Pending DE1249231B (en)

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Publication Number Publication Date
DE1249231B true DE1249231B (en) 1967-09-07

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ID=603422

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Application Number Title Priority Date Filing Date
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DE (1) DE1249231B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1282615B (en) * 1960-02-10 1968-11-14 Metallgesellschaft Ag Process for the production of alkali or alkaline earth metal aluminum hydrides

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DE1282615B (en) * 1960-02-10 1968-11-14 Metallgesellschaft Ag Process for the production of alkali or alkaline earth metal aluminum hydrides

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