[發明專利]高純度硼烷氣體的制備方法及該硼烷氣體的應用

無效

• 申請號: 201410345578.0
• 申請日: 2014-07-18
• 公開（公告）號: CN104086576A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 馮虎;姚俊娜
• 申請（專利權）人: 上海格物致知醫藥科技有限公司
• 主分類號: C07F5/02
• 分類號: C07F5/02;C07F5/04;C01B35/06
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔

技術領域

本發明涉及新能源領域和醫藥領域，特別涉及硼烷類化合物的制備方法，具體是指一種高純度硼烷氣體的制備方法及該硼烷氣體的應用。

背景技術

乙硼烷(B2H6)是一種易燃氣體，也是一種路易斯酸。乙硼烷與路易斯堿生成多種絡合物，這些絡合物歸納為硼烷產品及其衍生物。這些化合物在生物醫藥合成、手性合成、精細化學品合成、新能源領域中都有非常廣泛的應用。已經發表了許多可能合成乙硼烷的方法。最典型和商業上可采用的合成法是用三氟化硼與硼氫化鈉在醚溶劑如二甘醇二甲醚中反應。但是大部分廠家并沒有解決硼烷氣體中夾帶溶劑和酸性氣體的問題。這樣，對硼烷類產品以及其后續產品的純度會造成顯著影響。

在U.S.P.4388284中敘述了一種優選的合成乙硼烷的干式方法。這個方法包括在無溶劑情況下使用硼氫化鋰或硼氫化鈉與三氟化硼反應。作為一個優選的方法，該專利敘述了在液氮溫度下將氣態三氟化硼冷凝在硼氫化鈉上，然后反應溫度升到0～50℃，并將該混合物在反應溫度下保持4-12小時。該方法產生的混合物含乙硼烷大約是95％，也含未反應的三氟化硼。在類似條件下，硼氫化鋰與三氟化硼反應緩慢，而且產率很低。雖然干法流程產生的乙硼烷沒有溶劑污染，但是產品含大量未反應的三氟化硼。

硼烷類產品及其衍生物：硼烷類產品是有諾貝爾獎獲得者H.C.布朗在1941年初次發現并合成。由于硼烷類產品種類很多，用途非常廣泛。如硼烷四氫呋喃，硼烷二甲硫醚可以用于手性不對稱還原。(-)-二異松蒎烯基硼烷、(+)-二異松蒎烯基硼烷、(-)-B-甲氧基二異松莰基硼烷、(+)-B-甲氧基二異松莰基硼烷廣泛用于藥物的不對稱合成，在抗乙肝新藥恩替卡韋中有良好的應用。硼烷叔丁胺橡膠工業用于制造橡膠促進劑，制藥工業用于制造利福平。農藥工業用于制造殺蟲劑、殺菌劑；染料工業用于制造染料著色劑；有機工業用作有機合成中間體；分析化學中用作化學試劑。在新能源領域，硼烷氨可以作為機動車使用的備選氫來源或氫儲存的材料，最近日本科學家的研究表明，硼烷氨在將來燃料電池中會有非常大的使用可能性；在有機合成中，硼烷氨被用作一個在空氣中穩定的乙硼烷的衍生物，當還原劑使用。硼烷二甲胺：用作蛋白質的還原性烷基化。與硼氫化鈉相比，有還原作用溫和的優點，可在廣泛的pH值范圍內應用和能較好的溶于水及有機溶劑；但也有遇酸易分解和還原作用緩慢等缺點。作為還原劑可用于有機合成；用于鎳催化的缺電子芳基甲苯磺酸鹽的還原反應，催化劑由Ni(PPh3)2Cl2和PCy3組成，可獲得高純度的鎳膜，鎳膜的熔點高及耐熱性能好、鎳膜硬度高、電阻小、焊接性能好。還可用于印刷電路板的制作過程。總之，硼烷類產品以及其衍生物在生物醫藥、基礎合成、新能源中都有很廣泛的用途。而硼烷四氫呋喃，硼烷二甲硫醚還可以作為原料，制備很多種硼類產品。如三乙基硼，9-BBN，兒萘酚硼烷、9-硼雙環[3.3.1]壬烷二聚物、頻那醇硼烷、(-)-二異松蒎烯基硼烷、(+)-二異松蒎烯基硼烷等非常重要的產品。

這些產品，又可以制備高級硼類產品，如：硼烷三級衍生物為(+)-B-甲氧基二異松莰基硼烷、(-)-B-甲氧基二異松莰基硼烷、三乙基硼氫化鋰、三乙基硼氫化鈉、9-BBN氫化鋰、8-甲氧基-9-硼雜雙環[3,3,1]壬烷、R-ALPINE-硼烷、B-芐基-9-BBN、(T-4)-三乙基(1,3-丙二胺-N)-硼、9-(2,3-二甲基-2-丁氧基)-9-BBN、9-硼雜雙環[3.3.1]壬基三氟甲磺酸酯、B-溴代-9-BBN溶液或氫化鋰(9-BBN-諾卜醇芐醚加合物)。

但是，人們在合成這些產品時，目前都沒有高純度的原料使用，造成產品純度也是有限的。例如，硼烷四氫呋喃溶液里含有一些醚類溶劑，這些物質都會在制備硼烷氣體時，和氣體一起帶入反應液。還有，人們在制備硼烷時，后處理的安全性和處理產品的實用性也一直是一個難題。目前，大部分實驗室或者廠家后處理都是危險的，而且，他們的處理產物都是當做廢棄物處理，這樣不僅安全不能保證，而且對環境也是極大的污染，不利于社會資源的保護和有效利用。

所以一種能夠制備出高純度硼烷氣體，具有安全的后處理工藝且能夠得出具有實用性產物的制備方法是十分具有實用價值的。

發明內容

本發明的目的是為了克服上述現有技術中的缺點，提供一種能夠制備出高純度硼烷氣體，具有安全的后處理工藝且能夠得出具有實用性產物的高純硼烷氣體的制備方法，以及該硼烷氣體的各種應用。

為了實現上述目的，本發明一方面提供了一種硼烷氣體的制備方法，其主要特點是，包括以下步驟：