一種十二氫十二硼酸雙四乙基銨的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于無機化學合成領域，具體涉及一種十二氫十二硼酸雙四乙基銨的制備方法。
技術背景
[0002]離子型硼氫酸鹽類超高燃速調節劑具有穩定性好、毒性低、燃燒值高、合成方便、成本較低等優點，因此近年來，該類化合物的制備及其研宄工作受到越來越廣泛的關注。其中，十二氫十二硼酸根為正二十面體構型，具有較高的穩定性，因此在高能火箭燃料添加劑、新型材料以及化學儲氫等方面有廣泛的應用前景。但是，目前合成十二氫十二硼酸鹽的方法反應時間長，分離提純步驟繁瑣，產物收率也較低，因此急需對其制備方法進行改進。

【發明內容】

[0003]針對現有技術不足，本發明的目的在于提供一種反應時間短，分離提純方法簡便、收率高的十二氫十二硼酸雙四乙基銨的制備方法。
[0004]為實現上述目的，本發明采用微波裂解制備得到十二氫十二硼酸雙四乙基銨，其具體采用如下技術方案:
在帶有尾氣吸收裝置的微波反應器中依次加入硼氫化鈉、四乙基氯化銨、復合催化劑、去離子水、石蠟油，攪拌均勻后在25~30°C下300W微波照射60~80s ;再在200~205°C下800W微波照射60min~80min，然后將反應得到的混合物取出，加入石油醚后過濾，在過濾后得到的濾餅中加入水，80~85°C下加熱回流50~60min后冷卻過濾，將濾液蒸干后再加入體積百分比為80%的異丙醇，65~70°C下加熱回流30min后熱濾，濾液冷卻，室溫下過濾后即可得到類白色結晶狀十二氫十二硼酸雙四乙基銨產品。
[0005]上述步驟中復合催化劑由催化劑A及催化劑助劑B復合而成，其中催化劑A為金屬鐵(Fe)、鋅(Zn)中的一種，優選Zn ;催化劑助劑B為金屬氧化物氧化鋁(A1203)、氧化鎂(MgO)、氧化銅(CuO)、二氧化猛(MnO2)等中的任一種，優選二氧化猛(MnO2);催化劑A與催化劑助劑B的質量比為1:2~3，總用量為四乙基氯化銨質量的0.1-0.2%。
[0006]上述步驟中四乙基氯化銨、硼氫化鈉、去離子水、石蠟油的質量比為1:0.15-
0.25:0.25?0.35:2.5?3.5。
[0007]上述步驟中石油醚用量為石蠟油質量的2倍；濾餅與水的質量比為1:10~ 20 ;濾餅與體積百分比80%異丙醇的質量比為1:2~5。
[0008]本發明對十二氫十二硼酸雙四乙基銨的制備方法進行了較大的創新性改進，具有以下有益效果:(1)本發明使用的復合催化劑可有效地提供熱解和催化裂解所必需的能量，大大提高裂解效率，而其中催化助劑的加入可進一步增強組分間的相互作用，提升催化活性，大大縮短反應時間。(2)本發明采用了微波裂解合成法大大簡化了反應步驟，縮短了反應時間，使反應更便于操作；(3)反應收率達70%以上。
【具體實施方式】
[0009]以下通過幾個優選實施例對本發明合成方法作進一步詳細說明，但本發明的保護范圍并不局限于此。
[0010]實施例1
該制備方法包括如下步驟:
在帶尾氣吸收的微波反應器中依次加入硼氫化鈉40g、四乙基氯化銨199.2g、鋅及二氧化猛復合催化劑0.3g、去離子水56g、石錯油558g，攪拌均勾后，在25°C下300W微波照射70s，然后200°C下800W微波照射70min，然后將反應得到的混合物取出，用1116g石油醚分散，過濾，濾餅加入水500g，80~ 85°C下加熱回流I小時后冷卻過濾，將濾液蒸干后再加入體積百分比80%異丙醇120g，65- 70°C下加熱回流半小時后熱濾，濾液冷卻，室溫下過濾，得到類白色結晶狀十二氫十二硼酸雙四乙基銨產品25.5g (收率72%)。Zn與MnO2的質量比為1:2.5。
[0011]實施例2
該制備方法包括如下步驟:
在帶尾氣吸收的微波反應器中依次加入硼氫化鈉21g、四乙基氯化銨124.5g、鋅及二氧化猛復合催化劑0.2g、去離子水37.6g、石錯油376g，攪拌均勾后，在25°C下300W微波照射60s，然后205°C下800W微波照射70min，然后將反應得到的混合物取出，用752g石油醚過濾，濾餅加入水350g，80~85°C下加熱回流I小時后冷卻過濾，將濾液蒸干后再加入80%異丙醇75g，65~70°C下加熱回流半小時后熱濾，濾液冷卻，室溫下過濾，得到類白色結晶狀十二氫十二硼酸雙四乙基銨產品113.21g (收率71%)。Zn與MnO2的質量比為1:2。
【主權項】
1.一種制備十二氫十二硼酸雙四乙基銨的方法，其特征在于:通過以下步驟實現: 在帶有尾氣吸收裝置的微波反應器中依次加入硼氫化鈉、四乙基氯化銨、復合催化劑、去離子水、石蠟油，攪拌均勻后在25~30°c下300W微波照射60~80s ;再在200~205°C下800W微波照射60min~80min，然后將反應得到的混合物取出，加入石油醚后過濾，在過濾后的濾餅中加入水，在80~85°C下加熱回流50~60min后冷卻過濾，將濾液蒸干后再加入體積百分比為80%的異丙醇，在65~70°C下加熱回流30min后熱濾，濾液冷卻，室溫下過濾后得到十二氫十二硼酸雙四乙基銨產品； 其中，所述的復合催化劑由催化劑A及催化劑助劑B復合而成，其中催化劑A為金屬鋅、鐵中的一種；催化劑助劑B為金屬氧化物氧化鋁、氧化鎂、氧化銅、二氧化錳等中的任一種；催化劑A與催化劑助劑B的質量比為1:2~3。
2.如權利要求1所述的一種制備十二氫十二硼酸雙四乙基銨的方法，其特征在于:所述的復合催化劑優選金屬鋅和二氧化錳。
3.如權利要求1或2所述的一種制備十二氫十二硼酸雙四乙基銨的方法，其特征在于:復合催化劑用量為四乙基氯化銨質量的0.1-0.2%。
4.如權利要求1所述的一種制備十二氫十二硼酸雙四乙基銨的方法，其特征在于:所述的四乙基氯化銨、硼氫化鈉、去離子水、石蠟油的質量比為1:0.15- 0.25:0.25- 0.35:2.5?3.5o
5.如權利要求1所述的一種制備十二氫十二硼酸雙四乙基銨的方法，其特征在于:上述步驟中石油醚用量為石蠟油質量的2倍；濾餅與水的質量比為1:10~ 20 ;濾餅與體積百分比為80%的異丙醇質量比為1:2~5。
【專利摘要】本發明公開了一種制備十二氫十二硼酸雙四乙基銨的方法，屬于無機化學合成領域。其具體包括如下步驟：在帶有尾氣吸收裝置的微波反應器中依次加入四乙基氯化銨、硼氫化鈉、復合催化劑、去離子水、石蠟油，攪拌均勻后在25℃~30℃下300W微波照射60~80s，然后再在200~205℃下800W微波照射60min~80min，將反應得到的混合物取出并用石油醚過濾，在濾餅中加入水后加熱回流、冷卻、過濾，將濾液蒸干后再加入體積百分比為80%的異丙醇，經加熱回流、熱濾、濾液冷卻、過濾后得到十二氫十二硼酸雙四乙基銨產品。該方法具有操作簡便，反應時間短，產品收率高等優點。
【IPC分類】C07C211-63, C07C209-00
【公開號】CN104557570
【申請號】CN201510040356
【發明人】楊勇, 胡孝倫, 王建莉, 郝家金, 李義波, 趙萍萍, 王婭娟
【申請人】鄭州西格瑪化工有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月27日