Способ очистки устойчивых к гидролизу н-алкилпроизводных свинца, олова или ртути

 

фф3

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ОО

Д

С)

6д ьР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4827234/04 (22) 21.05.90 . (46) 07.01.93, Б1ол. N 1 (71) Научно-исследовательский институт химии при Нижегородском государственном университете им. Н,И,Лобачевского (72) А.Д.Зорин, И,А.Фещенко, А.А.Емельянов, Ю.Н.Циновой, В.Ф,Занозина, !О.B.Сидоров, А.Н.Молянов и B,М,Бурмаков (56) 1, Авторское свидетельство СССР

M. 1420902, кл, С 07 F 7/22, 7/26, 1988, 2, Авторское свидетельство СССР

N 840040,,кл. С 07 F 7/22, 7/26, 1981, (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ УСТОЙЧИВЫХ К

ГИДРОЛИЗУ н-АЛКИЛПРОИЗВОДНЫХ

СВИНЦА, OJlOBA YillM PTYTM

Изобретение относится к области получения высокочистых элементоорганических соединений, в частности к xvìè÷åñêèì способам их очистки от металлсодержащих и римесей.

Известен способ очистки элементоорганических соединений путем их частичного термического разложейия в жидкой фазе до глубины превращения 1,0 — 1,5% (1). Образующиеся при этом мелкодисперсные частицы твердой фазы фиксируют на себе примеси, содержащиеся в исходном элементоорганическом соединении. После отделения этих частиц элементоорганическое соединение становится чище, Недостатки этого способа — потеря части целевого продукта в результате термораспада, а также невысокая эффективность в отношении некоторых примесей, в частности примеси железа, „, . Ж„, 1786032 A l (s»s С 07 F 3/10, 7/26, 7/22 (57) Использование: для очистки устойчивых к гидролизу элементоорганических соединений от примесей посторонних металлов, особенно железа, Продукт, тетрабутилсвинец, БФ С1вНзгРЬ, выход

99,5%, содержание Fe 2 10 мас. %, Тетрабутил ало в о, Б Ф C>oHpS n, выход

99,5%, содер>кание Fe 2.10 мас. fp, Диэтилртуть, БФ C4H>pHg, содержание Fe 2 .10 %. Реагент 1: (СНЗО)4Я, или (C>H50)4SI или (СНз)зА!,или (СзН )зА!. Реагент 2: HzO или 25%-ный р-р КНЗ, Условия реакции: комнатная температура, перемешивание, соотношение реагентов очищаемое соединение:вода или аммиачный раствор:соединение кремния или алюминия, равное 50 об.

%: 50 об. %; (1-5) мас. %. 1 табл.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ очистки устойчивого к гидролизу элементоорганического соединения -тетраэтилсвинца путем его обработки водным раствором щелочного агента или водой (2). При этом примеси, содер>кащиеся в тетраэтйлсвинце, гидролизуются до соответствующих гидроксидов и переходят в водную фазу. При многократной обработке с последующим разделением водной и органической фаз содер>кание примесей в тетра- этилсвинце существенно снижается, Недостатком прототипа является использование больших количеств вспомогательных высокочистых реактивов и сравнительно невысокая эффективность очистки;

Цель изобретения — повышение чистоты элементоорганических соединений, Цель

1786032

20

55 достигается тем, что в известном способе очистки элементоорганических соединений путем их обработки водным раствором щелочного агента или водой с последующим отделением от слоя водной фазы перед обработкой к элементоорганическому соеди-. нению прибавляют 1-5 об;% легкогидролизующегося соединения алюминия или кремния, В качестве легкогидролизующихся соединений алюминия используют его алкильные производные— триэтил- и триметилалюминий, а в качестве легкогидролизующихся соединений кремния его алкоксипроизводные — тетраэтоксии тетраметоксисилан (C2H20)4SI и (СНзО)Р.

Эти вещества растворяются в очищенном. элементоорганическом соединении и в процессе последующей обработки растворами щелочного агента и водой гидролизуются до, соответствующих гидрОксидов алюминия и кремния, образующихся в форме мелкодисперсных частиц и фиксирующих на себе примеси, После отделения этих частиц известными способами — фильтрацией или дис тилляцией — элементоорганическое соединение становится существенно чище.

Отличительными признаками изобретения являются добавление к очищаемому элементоорганическому соединению легкогидролизующихся производных алюминия или кремния, использование в качестве последних алкильных соединений алюминия или алкоксипроизводных кремния и добав ление их в концентрации 1-5 об, %. Совокупность этих существенных признаков изобретения обеспечивает достижение положительного эффекта, заключающегося в повышении чистоты элементоорганических соединений.

Изобретение осуществляют следующим образом, Очищаемое элементоорганическое соединение помещают в двугорлую колбу, снабженную механической мешалкой, и приливают к нему 1 — 5 об,% легкогид-. ролизующегося соединения алюминия или кремния. Полученный раствор известным способом обрабатывают водным раствором щелочного агента или водой. Для этого к нему добавляют водный раствор аммиака или воду в соотношении элементоорганическое соединение:вода, равном 1:1 по обьему, и тщательно перемешивают. После отстаивания смеси элементоорганическое соединение отделяют от водного слоя. Эле- . ментоорганическое соединение освобождают от образовавшихся частиц гидроксидов алюминия или кремния известными способами — фильтрацией через фильтры с ультратонкими порами или,отгоняют с малой скоростью простой перегонкой. Очищенное злементоорганическое соединение анализируют на содержание примесей, Пример 1. В круглодонную колбу емкостью 500 мл, снабженную механической мешалкой, заливают 100 мл (165 г; 0,51 моль) тетраэтилсвинца и приливают к нему

1 мл (0,65 г; 0,003 моль) тетраэтоксисилана (1 об. %). Затем к полученному раствору приливают 100 мл (1;1 по объему) 25%-ного

10 водного раствора аммиака (120 г; 1,7 моль).

Смесь тщательно перемешивают, после чего дают ей отстояться и расслоиться. Водный слой отделяют от тетраэтилсвинца в делительной воронке. Содержащийся в тетраэтилсвинце гидроксид кремния отделяют фильтрованием. Получают 99,5 мл (163,8 r;

0,5 моль) очищенного тетраэтилсвинца, который анализируют на содер>кание примесей, Выход целевого продукта составляет

99,5%, а содер>кание примеси железа в нем приведено в таблице (графа "пример 1").

В таблице приведено также содер>кание примесей в исходном тетраэтилсвинце и в продукте, очищенном по аналогу и прототипуу.

Пример 2. Способ осуществляют, как в примере 1, но к тетраэтилсвинцу добавляют 5 мл (5 об. %) триэтилалюминия (4,2 г;

0,04 моль), Дальнейшую обработку ведут де30 ионизованной водой, добавляемой в соот ношении 1:1 к объему тетраэтилсвинца.

После отделения тетраэтилсвинца от водной фазы и его фильтрации от мелкодисперсного оксида алюминия получают 99,5 мл

35 (163,8 г; 0,5 моль) очищенного продукта (99,5%), содержание примеси железа в котором приведено в графе "пример 2".

Пример 3. Способ осуществляют, как в примере 1, но к тетраэтилсвинцу добавляют 3 мл (3 об. %) тетраэтоксисилана (1,9 г;

0,009 моль), После дальнейшей обработки, проводимой, как в примере 1, получают 99,5 мл очищенного тетраэтилсвинца. Выход очищенного продукта составляет 99,5%, а содер>кание примеси железа в нем приведено в графе "пример 3".

Пример 4. Способ осуществляют, как в примере 1, но к тетраэтилсвинцу добавляют 0,5 мл (0,5 об, %) триэтилалюминия (0,42 г; 0,004 моль). Получают 99,5 мл (163,8 r) очищенного тетраэтилсвинца (выход

99,5%). Содержание примеси железа в очищенном продукте приведено в графе "пример 4", Из таблицы видно, что уменьшение количества легкогидролизующегося соединения менее 1% приводит к снижению эффективности очистки.

П р и м а р 5. Способ осуществляют, как в примере 1, но к тетраэтилсвинцу добавля1786032

Формула изобретения

8.

Содержание примеси железа в элементоорганических соединениях (ЭОС) Содержание примеси железа,мас.

Наименование ЭОС,характер образца

N. и/п

ТЕТРАЭТИЛ СВИН ЕЦ

Исходный образец

Очищен по авт,св. N 1420902(базовый объект) Очищен по авт.св. М 840040 (прототип) Очищен по изобретению: пример 1 пример 2 пример 3 пример, 4 пример 5 пример 6 пример 7

ДИЭТИЛ РТУТЬ

Исходный образец

Очищен по авт, св. %1420902

Очищен по авт. св. %840040

Очищен по изобретению, пример 8

ТЕТРА БУТИЛ ОЛ О ВО

Исходный образец

Очищен по авт, св. %1420902

Очищен по авт. св.%840040

Очищен по изобретению, пример 9

03

2 10

1 10

3 10

2 10

2 10

8 10

2 10

2 ° 10 в

2 10

5

7

9

5 10

3 10

1 10

2.10

11

12

13

2 10

1 10

1 10

2 10

16

17

18 ют 6 мл (6 об. g>) триэтилалюминия (5,0 г;

0,048 моль). Получают 99,5 мл очищенного тетраэтилсвинца. Выход целевого продукта составляет 99,5, а содержание примеси железа приведено в графе "пример 5", Из таблицы видно, что увеличение количества легкогидролизующегося соединения сверх 5 Д не приводит к повышению эффективности очистки, поэтому нецелесообразно.

Пример 6. Способ осуществляют, как в примере 1, но к тетраэтилсвинцу добавляют 3 мл (3 об. 7, ) триметилалюминия (2,26 г;, 0,03 моль). Получают 99,5 мл тетраэтилсвинца (выход 99,5 o). Содержание примеси >келеза в очищенном продукте приведено в графе "пример 6", Пример 7, Способ осуществляют, как в примере 1, но к тетраэтилсвинцу добавляют 1 мл (1 об. Д) тетраэтоксисилана (0,57 г;

0,004 моль). Получают 99,5 мл тетраэтилсвинца (выход 99,5%). Содержание примеси железа приведено в графе "пример 7", Пример 8. Способ осуществляют, как в примере 1, но в колбу заливают 100 мл диэтилртути (244 г; 0,95 моль) и добавляют к ней 3 мл (3 об. Д) триэтилалюминия (2,5 г;

0,024 моль). Получают 99,5 мл очищенного продукта. Выход диэтилртути 99,5 „ содержание примеси железа в ней приведено в таблице графах "исходный образец" и

"пример

Пример 9. Способ осуществляют, как в примере 1, на в колбу заливают 100 мл тетрабутил олова (90 г; 0.26 мол ь) и 4 мл (4 об.

Я тетраэтоксисилана (2,6 г; 0,012 моль).

5 Получают 99,5 мл тетрабутилолова (99,5) ).

Содержание примесей в исходном и очищенном тетрабутилолове приведено в графах "исходный образец" и "пример 9".

Изобретение позволяет в 3-5 раз

10 уменьшить в элементоорганических соединениях содержание основной лимитирующейй и ри меси железа. Кон центра ция остальных примесей снижается еще значительнее и в очищенных продуктах не превы15 шает 5.10 мас. 7,. Выход целевых продуктов составляет 99,5 /.

20 Способ очистки устойчивых к гидролизу н-алкилпроизводных свинца, олова или ртути путем их обработки водой или водной щелочью, отличающийся тем, что, с целью повышения чистоты целевого

25 продукта, перед обработкой к соответствующему н-алкилпроизводному добавляют 1—

5 об. 7; легкогидролизующегося производного алюминия или кремния, выбранного из. группы, триметилалюминий, 30 триэтилалюминий, тетраметоксисилан или тетраэтоксисилан,