RU2230067C2 - Method for preparing triarylmethyl cation salts with organoboron anions - Google Patents
Method for preparing triarylmethyl cation salts with organoboron anions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2230067C2 RU2230067C2 RU2002117006/04A RU2002117006A RU2230067C2 RU 2230067 C2 RU2230067 C2 RU 2230067C2 RU 2002117006/04 A RU2002117006/04 A RU 2002117006/04A RU 2002117006 A RU2002117006 A RU 2002117006A RU 2230067 C2 RU2230067 C2 RU 2230067C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- organoboron
- triarylmethyl
- preparing
- salts
- anions
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- -1 triarylmethyl cation salts Chemical class 0.000 title claims abstract description 23
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 title claims abstract description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 15
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 13
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 4
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims abstract description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 4
- 159000000011 group IA salts Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 abstract description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 150000002891 organic anions Chemical class 0.000 abstract description 2
- 150000002892 organic cations Chemical class 0.000 abstract description 2
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000000047 product Substances 0.000 description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 14
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 12
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 10
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 8
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 5
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 4
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 4
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 4
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- SPWVRYZQLGQKGK-UHFFFAOYSA-N dichloromethane;hexane Chemical compound ClCCl.CCCCCC SPWVRYZQLGQKGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N N-Butyllithium Chemical compound [Li]CCCC MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001508 alkali metal halide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000008045 alkali metal halides Chemical class 0.000 description 2
- 150000005840 aryl radicals Chemical class 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- URSLCTBXQMKCFE-UHFFFAOYSA-N dihydrogenborate Chemical compound OB(O)[O-] URSLCTBXQMKCFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 2
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- FAQYAMRNWDIXMY-UHFFFAOYSA-N trichloroborane Chemical compound ClB(Cl)Cl FAQYAMRNWDIXMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JBWKIWSBJXDJDT-UHFFFAOYSA-N triphenylmethyl chloride Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C=1C=CC=CC=1)(Cl)C1=CC=CC=C1 JBWKIWSBJXDJDT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEKTVXADUPBFOA-UHFFFAOYSA-N 1-bromo-2,3,4,5,6-pentafluorobenzene Chemical compound FC1=C(F)C(F)=C(Br)C(F)=C1F XEKTVXADUPBFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000003747 Grignard reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007818 Grignard reagent Substances 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910020808 NaBF Inorganic materials 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NPYPAHLBTDXSSS-UHFFFAOYSA-N Potassium ion Chemical compound [K+] NPYPAHLBTDXSSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NZHXEWZGTQSYJM-UHFFFAOYSA-N [bromo(diphenyl)methyl]benzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C=1C=CC=CC=1)(Br)C1=CC=CC=C1 NZHXEWZGTQSYJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- MERODJLRYMOORX-UHFFFAOYSA-N benzhydrylbenzene hydrobromide Chemical compound Br.C1=CC=CC=C1C(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 MERODJLRYMOORX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 150000004795 grignard reagents Chemical class 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004137 mechanical activation Methods 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 238000010303 mechanochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N palladium;triphenylphosphane Chemical compound [Pd].C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000538 pentafluorophenyl group Chemical group FC1=C(F)C(F)=C(*)C(F)=C1F 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910001414 potassium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910001495 sodium tetrafluoroborate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003746 solid phase reaction Methods 0.000 description 1
- 125000005039 triarylmethyl group Chemical group 0.000 description 1
- ANEFWEBMQHRDLH-UHFFFAOYSA-N tris(2,3,4,5,6-pentafluorophenyl) borate Chemical compound FC1=C(F)C(F)=C(F)C(F)=C1OB(OC=1C(=C(F)C(F)=C(F)C=1F)F)OC1=C(F)C(F)=C(F)C(F)=C1F ANEFWEBMQHRDLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к способу получения солей, состоящих из объемистого органического катиона и объемистого органического аниона, конкретно – солей трифенилметильного катиона или его замещенных в арильных радикалах производных с тетраарилборатными анионами, в частности фторированными тетраарилборатными анионами, такими как тетракис(пентафторфенил)борат.The invention relates to a method for producing salts consisting of a bulky organic cation and a bulky organic anion, in particular salts of the triphenylmethyl cation or its derivatives substituted in the aryl radicals with tetraarylborate anions, in particular fluorinated tetraarylborate anions, such as tetrakis (pentafluorophenylphenyl) boron.
Указанные соединения широко используются как компоненты высокоэффективных каталитических систем для получения полиолефинов, в том числе, в крупнотоннажном производстве [Европейский патент 0277003, 1988. Европейский патент 0277004, 1988. Yang Х., Stern С.L., Marks Т., J.J. Am. Chem. Soc. 1991. 113. 3623. Европейский патент 0427697, 1991].These compounds are widely used as components of high-performance catalytic systems for the production of polyolefins, including in large-scale production [European patent 0277003, 1988. European patent 0277004, 1988. Yang H., Stern C. L., Marks T., J.J. Am. Chem. Soc. 1991. 113. 3623. European Patent 0427697, 1991].
Указанные соединения получают обменным взаимодействием растворов специально подобранных солей триарилметильного катиона и борсодержащего аниона в органических растворителях. Специальным подбором исходных веществ, растворителей, увеличением длительности реакции и проведением ее при температуре кипения растворителей удается сместить реакцию в сторону образования целевого продукта. После завершения процесса продукт отделяют и подвергают очистке перекристаллизацией из подходящего растворителя [Bahr S.R., Boudjouk P. Journal of Organic Chemistry. 1992. 57(20). 5545-5547. Brauer D. J., Burger Н. et al. Zeitschrift fur anorganische und allgemeine Chemic. 2001. 627(4). 679-686. Frohn Н.J., Franke Н. et al. Journal of Organometallic Chemistry. 2000. 598(1). 127-135].These compounds are obtained by the exchange interaction of solutions of specially selected salts of a triarylmethyl cation and a boron-containing anion in organic solvents. By a special selection of starting materials, solvents, an increase in the duration of the reaction, and carrying out it at the boiling point of the solvents, it is possible to shift the reaction toward the formation of the target product. After completion of the process, the product is separated and purified by recrystallization from a suitable solvent [Bahr S.R., Boudjouk P. Journal of Organic Chemistry. 1992.57 (20). 5545-5547. Brauer D. J., Burger, H. et al. Zeitschrift fur anorganische und allgemeine Chemic. 2001.627 (4). 679-686. Frohn N.J., Franke N. et al. Journal of Organometallic Chemistry. 2000.598 (1). 127-135].
Методы синтеза перфторборатов были впервые систематизированы Массеем и Парком [Massey А.G., Park А.J. Journal of Organometallic Chemistry. 1964. 2. 245]. К настоящему времени разработан ряд способов синтеза ионных солей перфторфенилборатов, в частности трифенилметилтетракис(пентафторфенилбората), Рh3СВ(С6F5)4 [King R.В. Organometallic Synthesis, 1986. V. 3].Methods for the synthesis of perfluoroborates were first systematized by Massay and Park [Massey A.G., Park A.J. Journal of Organometallic Chemistry. 1964.2245]. To date, a number of methods have been developed for the synthesis of ionic salts of perfluorophenylborates, in particular triphenylmethyl tetrakis (pentafluorophenylborate), Ph 3 CB (C 6 F 5 ) 4 [King R.V. Organometallic Synthesis, 1986. V. 3].
Наиболее часто проводят синтез через предварительное образование пентафторарильных солей щелочных металлов реакцией алкиллития или реактива Гриньяра с пентафторбромбензолом, последующей обменной реакцией с трихлорбораном в диэтиловом эфире и далее – длительным кипячением с трифенилхлорметаном в среде алифатических растворителей [Chien J.С.W., Tsai W.М., Rausch М.D. J. Am. Chem. Soc. 1991. 113. 8570. Патент США 5493056, 1996. Патент США 6096928, 2000. Патент США 6231790, 2001. Европейский патент 505972, 1992. Европейский патент 604961, 1994. Международный патент WO 9400459, 1994]. После окончания процесса продукт, содержащийся в осадке, отделяют и перекристаллизовывают из смеси хлористый метилен-гексан.The synthesis is most often carried out through the preliminary formation of alkali metal pentafluoroaryl salts by the reaction of alkyl lithium or Grignard reagent with pentafluorobromobenzene, the subsequent exchange reaction with trichloroborane in diethyl ether, and then by prolonged boiling with triphenylchloromethane in an environment of aliphatic solvents [Chien J.C. W., Tsai W. M., Rausch M.D. J. Am. Chem. Soc. 1991. 113. 8570. US patent 5493056, 1996. US patent 6096928, 2000. US patent 6231790, 2001. European patent 505972, 1992. European patent 604961, 1994. International patent WO 9400459, 1994]. After the end of the process, the product contained in the precipitate is separated and recrystallized from a mixture of methylene chloride-hexane.
Следует отметить общие недостатки, присущие методам синтеза в среде растворителей по указанным схемам. Отмечается, что операции с раствором LiC6F5 требуется проводить при температуре -78°С. Но и при этой температуре они небезопасны, так как реакционная смесь часто непредсказуемо взрывалась [Chen Y.-Х., Metz М.V., Li L., Stern С.L., Marks Т.J. J. Am. Chem. Soc. 1998. 120. 6287]. Проведение реакций в среде растворителей – многоступенчатый процесс, первые стадии которого длительны, требуют низких температур, а заключительная стадия требует длительного кипячения реакционной смеси; степень завершенности каждой стадии не имеет четких критериев. Существенной является также трудоемкость выделения и низкие выходы целевого продукта.It should be noted the general disadvantages inherent in the methods of synthesis in a solvent environment according to the indicated schemes. It is noted that operations with a LiC 6 F 5 solution are required to be carried out at a temperature of -78 ° C. But even at this temperature they are unsafe, since the reaction mixture often exploded unpredictably [Chen Y.-X., Metz M.V., Li L., Stern C.L., Marks T.JJ Am. Chem. Soc. 1998. 120.6287]. Carrying out reactions in a solvent environment is a multi-stage process, the first stages of which are long, require low temperatures, and the final stage requires prolonged boiling of the reaction mixture; the degree of completion of each stage does not have clear criteria. Significant is the complexity of the selection and low yields of the target product.
Наиболее близким к предлагаемому способу является синтез Ph3CB(C6F5)4 кипячением LiB(C6F5)4 с избытком Рh3ССl в гексане в течение 12 часов с последующим отделением осадка и перекристаллизацией его из смеси хлористый метилен – гексан. Выход Ph3CB(C6F5)4 составил 64% [Chien J.С.W., Tsai W.М., Rausch М.D. J.Am.Chem.Soc. 1991. 113. 8570] – (прототип).Closest to the proposed method is the synthesis of Ph 3 CB (C 6 F 5 ) 4 by boiling LiB (C 6 F 5 ) 4 with an excess of Ph 3 CCl in hexane for 12 hours, followed by separation of the precipitate and recrystallization from a mixture of methylene chloride - hexane . The yield of Ph 3 CB (C 6 F 5 ) 4 was 64% [Chien J.C. W., Tsai W. M., Rausch M. D. JAm.Chem.Soc. 1991. 113. 8570] - (prototype).
Этот способ имеет следующие недостатки: большая длительность процесса, необходимость использования больших объемов различных растворителей, что, среди прочего, ухудшает экологические характеристики процесса.This method has the following disadvantages: the long duration of the process, the need to use large volumes of various solvents, which, among other things, affects the environmental characteristics of the process.
Задачей предлагаемого изобретения является синтез солей триарилметильных катионов с борорганическими анионами общей формулы [Аr3С][ВАr’4], где Ar – арильные органические радикалы, например фенил, пентафторфенил.The objective of the invention is the synthesis of salts of triarylmethyl cations with organoboron anions of the general formula [Ar 3 C] [BAr ' 4 ], where Ar are aryl organic radicals, for example phenyl, pentafluorophenyl.
Поставленная задача решается в предлагаемом способе взаимодействием триарилметилгалогенидов со щелочными солями борорганических анионов. Процесс проводят путем механической обработки смеси твердых исходных реагентов, взятых в стехиометрическом количестве, без растворителя, после чего выделяют целевой продукт известными приемами.The problem is solved in the proposed method by the interaction of triarylmethyl halides with alkaline salts of organoboron anions. The process is carried out by machining a mixture of solid starting reagents, taken in stoichiometric amounts, without solvent, after which the target product is isolated by known methods.
Исходные реагенты берут в стехиометрическом количестве. Процесс проводят без растворителя при механической активации реакционной смеси. Контроль за ходом реакции осуществляют по изменению цвета реакционной смеси (из белой в оранжевую). Смесь может содержать балластные вещества, например галогениды щелочных металлов, которые не мешают протеканию реакции, но могут содержаться в исходных веществах, от которых их трудно отделить.The starting reagents are taken in stoichiometric amounts. The process is carried out without solvent during mechanical activation of the reaction mixture. Monitoring the progress of the reaction is carried out by changing the color of the reaction mixture (from white to orange). The mixture may contain ballast substances, for example alkali metal halides, which do not interfere with the reaction, but may be contained in the starting materials from which it is difficult to separate them.
В предлагаемом изобретении реакционную смесь подвергают механической обработке. В качестве устройства для механической обработки может использоваться вибрационная мельница с мелющими шарами, либо планетарная мельница, либо специальное устройство для измельчения, в котором реактор описывает сложную траекторию, типа “пьяная бочка” [К.Г.Мякишев, В.В.Волков. Вибрационная мельница-активатор механохимических реакций. Препринт №89-12 Института неорганической химии СО АН СССР Новосибирск. 1989; Е.Г.Аввакумов. Механические методы активации химических процессов. Новосибирск. “Наука”. 1979].In the invention, the reaction mixture is machined. As a device for machining, a vibration mill with grinding balls can be used, either a planetary mill or a special grinding device in which the reactor describes a complex trajectory such as a “drunk barrel” [K.G. Myakishev, V.V. Volkov. Vibratory mill activator of mechanochemical reactions. Preprint No. 89-12 of the Institute of Inorganic Chemistry, Siberian Branch of the USSR Academy of Sciences, Novosibirsk. 1989; E.G. Avvakumov. Mechanical methods of activation of chemical processes. Novosibirsk "The science". 1979].
Способ получения солей триарилметильных катионов с борорганическими анионами изложен в нижеприведенных примерах. В примерах заявляемый способ осуществляли проведением реакции в металлическом герметически закрываемом реакторе, в который в инертной атмосфере загружали взвешенные количества исходных веществ и металлические шары в качестве активирующей насадки (мелющих тел). Реакционную смесь подвергали механическому воздействию на вибрационной шаровой мельнице (вибрация с частотой 12 Гц и амплитудой 11 мм) в течение 1-2 часов. После завершения механической обработки реакционная смесь представляла собой ярко-оранжевый порошок (исходные вещества – белого цвета) и состояла из галогенида щелочного металла (по данным рентгенофазового анализа) и целевого продукта. Целевой продукт извлекали обработкой реакционной смеси подходящим растворителем (хлористым метиленом, ацетонитрилом). Раствор фильтровали, концентрировали до небольшого объема, прибавляли гексан и оставляли на несколько часов (обычно – на ночь) для кристаллизации целевого продукта. Образовавшиеся кристаллы бората отделяли, промывали гексаном и сушили в вакууме. Все операции по загрузке реактора и выделению продукта проводили в инертной атмосфере.A method for producing salts of triarylmethyl cations with organoboron anions is described in the examples below. In the examples, the inventive method was carried out by carrying out the reaction in a metal hermetically sealed reactor, in which in an inert atmosphere loaded suspended quantities of starting materials and metal balls as an activating nozzle (grinding media). The reaction mixture was subjected to mechanical action on a vibrating ball mill (vibration with a frequency of 12 Hz and an amplitude of 11 mm) for 1-2 hours. After completion of the mechanical treatment, the reaction mixture was a bright orange powder (starting materials — white) and consisted of an alkali metal halide (according to x-ray phase analysis) and the target product. The target product was recovered by treating the reaction mixture with a suitable solvent (methylene chloride, acetonitrile). The solution was filtered, concentrated to a small volume, hexane was added and left for several hours (usually overnight) to crystallize the target product. The resulting borate crystals were separated, washed with hexane and dried in vacuo. All operations for loading the reactor and isolating the product were carried out in an inert atmosphere.
Заявляемый в изобретении твердофазный, без растворителя, механохимический способ получения солей триарилметильных катионов с борорганическими анионами позволяет использовать легкодоступные исходные реактивы, высокоэффективно, безопасно и быстро проводить процесс с высоким выходом целевого продукта.The inventive solid-phase, solvent-free, mechanochemical method for producing salts of triarylmethyl cations with organoboron anions allows the use of readily available starting reagents, highly efficient, safe and fast process with a high yield of the target product.
Таким образом, анализ существующей научно-технической и патентной литературы показал, что заявленная совокупность признаков предлагаемого технического решения соответствует критериям новизны и изобретательского уровня.Thus, the analysis of the existing scientific, technical and patent literature showed that the claimed combination of features of the proposed technical solution meets the criteria of novelty and inventive step.
Заявляемый способ получения солей триарилметильных катионов с борорганическими анионами проиллюстрирован следующими примерами.The inventive method for producing salts of triarylmethyl cations with organoboron anions is illustrated by the following examples.
ПримерыExamples
Синтез исходных соединений.Synthesis of starting compounds.
Рh3ССl и Ph3CBr получали по обычным методикам [Аграномов А.Е., Шабаров Ю.С. Лабораторные работы в органическом практикуме. Изд. 2-е. М.: Химия. 1974. С.176. Общий практикум по органической химии (Органикум). М.: Мир. 1965. С. 303].Ph 3 CCl and Ph 3 CBr were obtained according to the usual methods [Agranomov A.E., Shabarov Yu.S. Laboratory work in an organic workshop. Ed. 2nd. M .: Chemistry. 1974. P.176. General Workshop on Organic Chemistry (Organicum). M .: World. 1965. S. 303].
Получение щелочных солей боратных анионовObtaining alkaline salts of borate anions
Смесь LiB(C6F5)4 + 3LiCI получали взаимодействием н-бутиллития со стехиометрическим количеством C6F5Br в гексане с последующей обработкой смеси хлоридом бора при -80°С [Massey А.G., Park А.J. Journal of Organometallic Chemistry. 1964. 2. 245]:A mixture of LiB (C 6 F 5 ) 4 + 3LiCI was prepared by reacting n-butyllithium with a stoichiometric amount of C 6 F 5 Br in hexane, followed by treatment of the mixture with boron chloride at -80 ° C [Massey A.G., Park A.J. Journal of Organometallic Chemistry. 1964. 2.245]:
C4H9Li+C6F5Br→C6F5Li+С4Н9ВrC 4 H 9 Li + C 6 F 5 Br → C 6 F 5 Li + C 4 H 9 Br
4C6F5Li+ВСl3 → LiB(C6F5)4+3LiCl.4C 6 F 5 Li + BCl 3 → LiB (C 6 F 5 ) 4 + 3LiCl.
Образовавшийся осадок отделяли и использовали в реакциях.The precipitate formed was separated and used in the reactions.
NaB(C6F5)4 получали по реакции Гриньяра из C6F5Br, магния и нелетучего легкодоступного борсодержащего реактива – тетрафторбората натрия [Bahr S.R., Boudjouk P. Journal of Organic Chemistry. 1992. 57 (20). 5545-5547]:NaB (C 6 F 5 ) 4 was prepared by the Grignard reaction from C 6 F 5 Br, magnesium, and the non-volatile readily available boron reagent sodium tetrafluoroborate [Bahr SR, Boudjouk P. Journal of Organic Chemistry. 1992.57 (20). 5545-5547]:
C6F5Br+Mg→C6F5MgBrC 6 F 5 Br + Mg → C 6 F 5 MgBr
C6F5MgBr+NaBF4 → NaB(C6F5)4+MgBrFC 6 F 5 MgBr + NaBF 4 → NaB (C 6 F 5 ) 4 + MgBrF
KB(C6F5)4 получали осаждением из водного раствора литиевой или натриевой соли аниона B(C6F5)
NaB(C6F5)4+КСl→KB(C6F5)4 ↓ +NaClNaB (C 6 F 5 ) 4 + KCl → KB (C 6 F 5 ) 4 ↓ + NaCl
NaB(C6H5)4 – коммерческий продукт (VEB JENAPHARM–LABORCHEMIE APOLDA, “чда”) – использовали без дополнительной очистки.NaB (C 6 H 5 ) 4 , a commercial product (VEB JENAPHARM – LABORCHEMIE APOLDA, “chda”), was used without further purification.
Согласно предлагаемому нами способу используются доступные исходные вещества – коммерческие или легко синтезируемые трифенилхлорметан или трифенилбромметан и соли щелочных металлов аниона Вr
Пример 1 (по прототипу, проведение реакции в растворе [Chien J.С.W., Tsai W.М., Rausch М.D. J.Am.Chem.Soc. 1991. 113. 8570]).Example 1 (prototype, the reaction in solution [Chien J.C. W., Tsai W. M., Rausch M. D. J. Am. Chem. Soc. 1991. 113. 8570]).
Смесь 2,6 г LiB(C6F5)4 (3,79 ммоля) и 1,8 г Рh3ССl (6,46 ммоля) кипятили в 200 мл гексана в течение 12 часов. Постепенно гексан окрашивался в желтый цвет, осадок на дне колбы становился коричневым. Осадок отделяли фильтрованием, промывали гексаном (2 раза по 20 мл) и сушили в вакууме. Полученный продукт перекристаллизовывали из смеси хлористый метилен – гексан. Получали Рh3СВ(С6F5)4 в виде оранжевых кристаллов. Выход 1,7 г (47%). (48,6%).A mixture of 2.6 g of LiB (C 6 F 5 ) 4 (3.79 mmol) and 1.8 g of Ph 3 CCl (6.46 mmol) was boiled in 200 ml of hexane for 12 hours. Hexane gradually turned yellow, and the precipitate at the bottom of the flask turned brown. The precipitate was filtered off, washed with hexane (2 times 20 ml) and dried in vacuo. The resulting product was recrystallized from methylene chloride - hexane. Received Ph 3 CB (C 6 F 5 ) 4 in the form of orange crystals. Yield 1.7 g (47%). (48.6%).
Пример 2 (для сравнения заявляемого в изобретении способа со способом по прототипу в Примере 1).Example 2 (to compare the claimed in the invention method with the method of the prototype in Example 1).
Смесь твердых веществ (LiB(C6F5)4+3LiCl), содержащую 1,03 г LiB(C6F5)4 (1,50 ммоль), 0,42 г Рh3СCl (1,50 ммоль) и 20 стальных шаров диаметром 7,3 мм (общей массой ~150 г) загружали в стальной герметический реактор объемом ~80 см3. Реактор устанавливали на вибрационной шаровой мельнице и реакционную смесь подвергали механическому воздействию (вибрация с частотой 12 Гц и амплитудой 11 мм) в течение 1 часа. После прекращения механической обработки реакционная смесь исходных белых веществ превратилась в ярко-оранжевый порошок. Порошок переносили в сосуд Шленка. Реактор и стальные шары промывали хлористым метиленом (3 раза по 20 мл). Полученный раствор также переносили в сосуд Шленка с порошком продуктов реакции. Раствор фильтровали через плотный стеклянный фильтр. Фильтрат концентрировали до объема ~5 мл. К полученному концентрированному раствору целевого продукта в хлористом метилене добавляли 30 мл петролейного эфира и оставляли на ночь для кристаллизации. После кристаллизации выпавшие кристаллы Рh3СВ(С6F5)4 отделяли от раствора фильтрованием, сушили в вакууме. Выход Рh3СВ(С6F5)4 составил 0,85 г (61%).A mixture of solids (LiB (C 6 F 5 ) 4 + 3LiCl) containing 1.03 g of LiB (C 6 F 5 ) 4 (1.50 mmol), 0.42 g of Ph 3 Cl (1.50 mmol) and 20 steel balls with a diameter of 7.3 mm (total weight ~ 150 g) were loaded into a steel hermetic reactor with a volume of ~ 80 cm 3 . The reactor was mounted on a vibrating ball mill and the reaction mixture was subjected to mechanical action (vibration with a frequency of 12 Hz and an amplitude of 11 mm) for 1 hour. After the cessation of machining, the reaction mixture of the starting white substances turned into a bright orange powder. The powder was transferred to a Schlenk vessel. The reactor and steel balls were washed with methylene chloride (3 times 20 ml). The resulting solution was also transferred to a Schlenk vessel with powder of reaction products. The solution was filtered through a thick glass filter. The filtrate was concentrated to a volume of ~ 5 ml. To the resulting concentrated solution of the target product in methylene chloride was added 30 ml of petroleum ether and left overnight for crystallization. After crystallization, precipitated crystals of Ph 3 CB (C 6 F 5 ) 4 were separated from the solution by filtration, dried in vacuum. The yield of Ph 3 CB (C 6 F 5 ) 4 was 0.85 g (61%).
Анализ.Analysis.
Найдено, %: Н 1,72; С 53,48; F 41,29.Found,%: H 1.72; C 53.48; F 41.29.
Вычислено для Рh3СВ(С6F5)4, %: Н 1,64; С 55,99; F 41,19.Calculated for Ph 3 CB (C 6 F 5 ) 4 ,%: H 1.64; C 55.99; F 41.19.
Таким образом, по предлагаемому способу возможно использование реакционной смеси, содержащей балластные вещества (LiCl).Thus, according to the proposed method, it is possible to use a reaction mixture containing ballast substances (LiCl).
Пример 3 (для сравнения заявляемого в изобретении способа со способом по прототипу в Примере 1 и возможности использования других исходных веществ для сравнения с Примером 2).Example 3 (for comparing the inventive method with the method of the prototype in Example 1 and the possibility of using other starting materials for comparison with Example 2).
Реакцию проводили и продукт выделяли как описано в примере 2. Механической обработке в течение 2 часов подвергали смесь KB(C6F5)4 (1,20 г, 1,67 ммоля) и Рh3ССl (0,47 г, 1,69 ммоль). После экстракции и кристаллизации получали 1,15 г Рh3СВ(С6F5)4 в виде оранжевых кристаллов. Выход 75%.The reaction was carried out and the product was isolated as described in example 2. A mixture of KB (C 6 F 5 ) 4 (1.20 g, 1.67 mmol) and Ph 3 CCl (0.47 g, 1, 69 mmol). After extraction and crystallization, 1.15 g of Ph 3 CB (C 6 F 5 ) 4 was obtained as orange crystals. Yield 75%.
Таким образом, в твердофазной реакции, в отличие от прототипа, можно с успехом применять в качестве исходного вещества калиевую соль боратного аниона. Сравнение с Примером 2 показывает, что в качестве исходного реагента может быть использована калиевая соль тетраарилборатного аниона.Thus, in the solid-phase reaction, in contrast to the prototype, it is possible to successfully use the potassium salt of borate anion as a starting material. Comparison with Example 2 shows that the potassium salt of the tetraaryl borate anion can be used as the starting reagent.
Пример 4 (для сравнения заявляемого в изобретении способа со способом по прототипу в Примере 1 и возможности использования других исходных веществ для сравнения с Примерами 2, 3).Example 4 (for comparing the inventive method with the method of the prototype in Example 1 and the possibility of using other starting materials for comparison with Examples 2, 3).
Реакцию проводили и продукт выделяли как описано в примере 2. Механической обработке в течение 1 часа подвергали смесь КВ(С6F5)4 (0,91 г, 1,27 ммоля) и Рh3СВr (0,41 г, 1,27 ммоль). После экстракции реакционной смеси и кристаллизации продукта получали 0,95 г Рh3СВ(С6F5)4. Выход 81%.The reaction was carried out and the product was isolated as described in example 2. A mixture of KB (C 6 F 5 ) 4 (0.91 g, 1.27 mmol) and Ph 3 CBr (0.41 g, 1, 27 mmol). After extraction of the reaction mixture and crystallization of the product, 0.95 g of Ph 3 CB (C 6 F 5 ) 4 was obtained. Yield 81%.
Данный пример показывает возможность использования в качестве исходного не хлорида, а бромида трифенилметана.This example shows the possibility of using triphenylmethane bromide rather than chloride as the starting material.
Пример 5 (для сравнения заявляемого в изобретении способа со способом по прототипу в Примере 1 и возможности использования нефторированных боратных анионов для сравнения с Примерами 1-4).Example 5 (for comparing the inventive method with the method of the prototype in Example 1 and the possibility of using non-fluorinated borate anions for comparison with Examples 1-4).
Реакцию проводили как описано в примере 2. Механической обработке в течение 1 часа подвергали смесь белых исходных веществ – NaBPh4 (1,10 г, 3,21 ммоль) и Рh3ССl (0,90 г, 3,23 ммоль). Получали красно-коричневый сыпучий порошок, представляющий собой смесь Рh3СВPh4 и NaCl. Индивидуальные продукты из полученной смеси не выделяли, поскольку при растворении они быстро разлагаются и обесцвечиваются.The reaction was carried out as described in Example 2. A mixture of white starting materials — NaBPh 4 (1.10 g, 3.21 mmol) and Ph 3 CCl (0.90 g, 3.23 mmol) —was subjected to mechanical treatment for 1 hour. Received a red-brown granular powder, which is a mixture of Ph 3 CBPh 4 and NaCl. Individual products were not isolated from the resulting mixture, since upon dissolution they quickly decompose and decolorize.
Данный пример показывает возможности применения прелагаемого способа для получения триарилметильных производных нефторированных тетраарилборатных анионов.This example shows the possibilities of using the proposed method to obtain triarylmethyl derivatives of non-fluorinated tetraarylborate anions.
Приведенные примеры показывают, что заявляемый в изобретении твердофазный, без растворителя, механохимический способ получения солей триариллметильных катионов с борорганическими анионами позволяет использовать легкодоступные исходные реактивы, высокоэффективно, безопасно и быстро проводить процесс с высоким выходом целевого продукта.The above examples show that the inventive solid-phase, solvent-free, mechanochemical method for producing salts of triarylmethyl cations with organoboron anions allows the use of readily available starting reagents, highly efficient, safe and fast process with high yield of the target product.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002117006/04A RU2230067C2 (en) | 2002-06-26 | 2002-06-26 | Method for preparing triarylmethyl cation salts with organoboron anions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002117006/04A RU2230067C2 (en) | 2002-06-26 | 2002-06-26 | Method for preparing triarylmethyl cation salts with organoboron anions |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002117006A RU2002117006A (en) | 2004-01-10 |
| RU2230067C2 true RU2230067C2 (en) | 2004-06-10 |
Family
ID=32845776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002117006/04A RU2230067C2 (en) | 2002-06-26 | 2002-06-26 | Method for preparing triarylmethyl cation salts with organoboron anions |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2230067C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2801287C2 (en) * | 2019-02-28 | 2023-08-07 | Сабик Ск Некслен Компани Пте. Лтд. | NEW TETRAARYLBORATE COMPOUND INCLUDING ITS CATALYTIC COMPOSITION AND METHOD FOR PRODUCING ETHYLENE HOMOPOLYMERS OR ETHYLENE AND α-OLEFIN COPOLYMERS USING IT |
| US12221509B2 (en) | 2019-02-28 | 2025-02-11 | Sabic Sk Nexlene Company Pte. Ltd. | Tetraarylborate compound, catalyst composition comprising same, and method for preparing ethylene homopolymers or copolymers of ethylene and a-olefin by using same |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114534781A (en) * | 2022-02-11 | 2022-05-27 | 天津科技大学 | Soluble organic boron salt cocatalyst and preparation method thereof |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5600005A (en) * | 1992-06-23 | 1997-02-04 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Process for producing tetrakisflorophenylborate |
| RU2119489C1 (en) * | 1992-10-17 | 1998-09-27 | Солвай Дойчланд ГмбХ | Method of preparing triphenylcarbenium-tetrakis(pentafluorophenyl) borate |
| US6169208B1 (en) * | 1999-12-03 | 2001-01-02 | Albemarle Corporation | Process for producing a magnesium di[tetrakis(Faryl)borate] and products therefrom |
-
2002
- 2002-06-26 RU RU2002117006/04A patent/RU2230067C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5600005A (en) * | 1992-06-23 | 1997-02-04 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Process for producing tetrakisflorophenylborate |
| RU2119489C1 (en) * | 1992-10-17 | 1998-09-27 | Солвай Дойчланд ГмбХ | Method of preparing triphenylcarbenium-tetrakis(pentafluorophenyl) borate |
| US6169208B1 (en) * | 1999-12-03 | 2001-01-02 | Albemarle Corporation | Process for producing a magnesium di[tetrakis(Faryl)borate] and products therefrom |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| CHIEN J.C.W., TSAI W.M., RAUSCH M.O.J. Am. Chem. Soc. 1991. 113.8570. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2801287C2 (en) * | 2019-02-28 | 2023-08-07 | Сабик Ск Некслен Компани Пте. Лтд. | NEW TETRAARYLBORATE COMPOUND INCLUDING ITS CATALYTIC COMPOSITION AND METHOD FOR PRODUCING ETHYLENE HOMOPOLYMERS OR ETHYLENE AND α-OLEFIN COPOLYMERS USING IT |
| US12221509B2 (en) | 2019-02-28 | 2025-02-11 | Sabic Sk Nexlene Company Pte. Ltd. | Tetraarylborate compound, catalyst composition comprising same, and method for preparing ethylene homopolymers or copolymers of ethylene and a-olefin by using same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2002117006A (en) | 2004-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Norrild et al. | Design, synthesis and structure of new potential electrochemically active boronic acid-based glucose sensors | |
| CN101605723B (en) | Method for producing hexafluorophosphate | |
| EP2067774A1 (en) | Perchloric acid ion trapping agent | |
| RU2230067C2 (en) | Method for preparing triarylmethyl cation salts with organoboron anions | |
| Leung et al. | Metal template synthesis and coordination chemistry of functionalized P-chiral phosphanorbornenes | |
| EP2865682B1 (en) | Process for preparing 4-Borono-L-Phenylalanine | |
| Fedushkin et al. | Solvent‐free alkali and alkaline earth metal complexes of di‐imine ligands | |
| Christe et al. | Perfluoroammonium and alkali-metal salts of the heptafluoroxenon (VI) and octafluoroxenon (VI) anions | |
| US6215025B1 (en) | Method for purifying tetrakis (fluoroaryl) borate/magnesium halide, tetrakis (fluoroaryl) borate/ether complex and process for preparing the same, and process for preparing tetrakis (fluoroaryl) borate derivative | |
| Marino et al. | Ca 2+ metal ion adducts with cytosine, cytidine and cytidine 5′-monophosphate: a comprehensive study of calcium reactivity towards building units of nucleic acids | |
| Huang et al. | Hydrothermal synthesis, characterization and fluorescence property of a novel layered fluorinated gallium phosphite with heptameric building unit | |
| CN104844633A (en) | High-temperature solvothermal synthesis and application of tetranuclear Ag(I) cluster based on methylpyridine-triazole | |
| JP2725720B2 (en) | Method for producing crystalline microporous body | |
| US20230072446A1 (en) | Lithium selective organogels | |
| AU2002350100B2 (en) | Improved purification of 4, 4'(5')-di-t-butylcyclohexano-18-crown-6 | |
| US20050180909A1 (en) | Salt-templated microporous solids | |
| RU2836139C1 (en) | METHOD OF PRODUCING HYDRATES OF DODECAHYDRO-CLOSO-DODECABORATES OF TRANSITION METALS OF COMPOSITION Zn[B12H12]∙12H2O AND Cd[B12H12]∙6H2O | |
| Lang et al. | Reactions of tetrathiotungstate and tetrathiomolybdate with substituted haloalkanes | |
| JPS6216441A (en) | Production of 1,4-dichlorobutane | |
| Yasukawa et al. | Two-step chiral transfer from d-penicillamine to metallosupramolecular ionic crystals | |
| Krot et al. | Synthesis of New Crystalline Pu (V) Compounds from Solutions: IV. Double Pu (V) Malonates of the Composition Co (NH3) 6 [PuO2C3H2O4] 2A⋅ n H2O, A= NO3, ClO4, Cl, and Br | |
| JPH0925117A (en) | Method for purifying potassium compound | |
| US20240025839A1 (en) | Method of synthesis | |
| Yuan et al. | A Remarkable Enantioselectivity of Diastereomers of an L-Cysteinato CoIII3 Complex-anion toward a Racemic 2-Aminoethanethiolato CoIII2AgI3 Complex-cation | |
| SU1530567A1 (en) | Method of producing salts of diborohydride-anion |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060627 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20080310 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090627 |