本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種含氟季銨鹽四丁基氟化銨三水合物的制備方法：將四丁基銨鹽與氟化鉀在水中溶解，低溫析晶，抽濾得到四丁基氟化銨籠形水合物，真空干燥得到四丁基氟化銨三水合物。本發(fā)明專利技術(shù)的方法反應(yīng)條件溫和，在水中進行，不需要使用任何有機溶劑，工藝綠色環(huán)保；通過四丁基氟化銨籠形水合物析晶分離，步驟短，操作簡便；不需要使用氫氟酸，不使用離子交換柱，對設(shè)備無特殊要求。因此成本低，收率高，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及有機氟化合物制備方法領(lǐng)域，具體涉及一種四丁基氟化銨三水合物的制備方法。
技術(shù)介紹
四丁基氟化銨廣泛應(yīng)用于有機合成領(lǐng)域，可以作為氟化試劑、醇的硅烷化催化劑、相轉(zhuǎn)移催化劑等。由于四丁基氟化銨極易吸潮，產(chǎn)品通常以四丁基氟化銨三水化合物或者四丁基氟化銨四氫呋喃溶液形式銷售中國專利CN102442950A公開了基于強堿性陰離子交換樹脂得到四丁基氫氧化銨，再與氫氟酸中和得到一水四丁基氟化銨的方法。籠形水合物是由水分子形成的籠狀結(jié)構(gòu)晶體，晶體中包含有大量的空腔，每一個空腔都是由一些水分子圍成的多面體構(gòu)成的，它在海水淡化、氣體分離和生物工程等方面有很好的應(yīng)用前景，而籠形水合物是制備三水合物的前體。Zhurnal StrukturnoiKhimii (1976)，17(4),655-61首先報導(dǎo)了四丁基氟化銨的籠形水合物。J.Am.Chem.Soc.，2007，129(4)，746-747報導(dǎo)了四丁基氟化銨籠形水合物可以作為低壓儲氫材料，但現(xiàn)有技術(shù)制備籠形水合物的方法操作繁瑣，成本較高。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種經(jīng)濟環(huán)保，操作簡便，成本低廉的制備四丁基氟化銨三水合物的方法。本專利技術(shù)的目的由以下技術(shù)方案實現(xiàn):本專利技術(shù)的一個技術(shù)方案提供了一種四丁基氟化銨三水合物的制備方法，包括以下步驟:將氟化鉀與四丁基銨鹽溶解于去離子水中后，置于1-10°C介質(zhì)中冷卻l-5h，過濾后可得四丁基氟化銨籠形水合物。所述的四丁基氟化銨籠形水合物的水分含量在65-75%。將所述的籠形水合物干燥即得四丁基氟化銨三水合物。根據(jù)上述制備方法，在一些實施方式中，氟化鉀與四丁基銨鹽的摩爾比為1.2-10:1。根據(jù)上述制備方法，在一些實施方式中，四丁基銨鹽與去離子水的質(zhì)量比為9:11-81。根據(jù)上述制備方法，在一些實施方式中，所述的四丁基銨鹽選自四丁基氯化銨、四丁基溴化銨或四丁基碘化銨。根據(jù)上述制備方法，在一些實施方式中，所述干燥為真空干燥，溫度為30_50°C。本專利技術(shù)所述的四丁基氟化銨三水合物的水分含量15-20%。本專利技術(shù)的溶解操作，在沒有特別說明操作溫度的情況下表示在室溫下可以進行。本專利技術(shù)的定義“室溫”是指10-30°C的溫度范圍。除非明確地說明與此相反，否則，本專利技術(shù)引用的所有范圍包括端值。例如，“真空干燥溫度為30-50°C ο ”表示真空干燥的溫度T的范圍為30°C< T ( 50°C。本專利技術(shù)使用的術(shù)語“或”表示備選方案，如果合適的話，可以將它們組合，也就是說，術(shù)語“或”包括每個所列出的單獨備選方案以及它們的組合。例如，“四丁基銨鹽選自四丁基氯化銨、四丁基溴化銨或四丁基碘化銨”表示四丁基銨鹽可以是四丁基氯化銨、四丁基溴化銨、四丁基碘化銨的一種，也可以是其一種以上的組合。本專利技術(shù)使用的術(shù)語“過濾”表示在重力或者其他外力作用下通過介質(zhì)將流體與非流體分離的操作，所述介質(zhì)包括但不限于濾紙、紗布、濾芯、半透膜、濾網(wǎng)等，理論上，含有多孔結(jié)構(gòu)的材料都可以成為過濾的介質(zhì)；過濾的設(shè)備包括但不限于真空或減壓裝置、加壓裝置、離心裝置等，其中本專利技術(shù)優(yōu)選減壓過濾即抽濾的方式，減壓設(shè)備為真空泵或者油泵。本專利技術(shù)的有益效果在于:由于氟化鉀的引入，應(yīng)條件溫和，不需要_35°C的低溫；使用水作為溶劑，沒有使用任何有機溶劑，也沒有使用氫氟酸，對設(shè)備無特殊要求；實施過程通過四丁基氟化銨籠形化合物進行分離，僅需溶解、低溫析晶、過濾和干燥四個步驟得到四丁基氟化銨三水化合物，既不需要多次投料和分離，也不需要進行溶劑回收，步驟短，操作便捷；根據(jù)本專利技術(shù)提供的方法制備的，四丁基氟化銨三水化合物的產(chǎn)率在70-90% ;制備的產(chǎn)品成本低廉，產(chǎn)品品質(zhì)較高，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。【附圖說明】圖1為本專利技術(shù)實施例1所得產(chǎn)品的1H-NMR譜圖(400MHz)。圖2為本專利技術(shù)實施例1所得產(chǎn)品的19F-NMR譜圖(376MHz)。【具體實施方式】以下所述的是本專利技術(shù)的優(yōu)選實施方式，本專利技術(shù)所保護的不限于以下優(yōu)選實施方式。應(yīng)當指出，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說在此專利技術(shù)創(chuàng)造構(gòu)思的基礎(chǔ)上，做出的若干變形和改進，都屬于本專利技術(shù)的保護范圍。實施例1IL四口瓶中加入80.57g(0.25mol)四丁基溴化銨，21.79g(0.375mol)氟化鉀和600mL水，機械攪拌溶解。將溶液置于1-10°C低溫浴中析晶，半小時后析出大量固體。繼續(xù)析晶一小時，抽濾得到大量白色固體。少量去離子水洗。40°C真空干燥24小時，得到白色固體。其1H-NMR譜圖見圖1，19F-NMR譜圖見圖 2，數(shù)據(jù)如下:? NMR: (400MHz, D2O) 0.96 (t,12H)，1.38(m，8H)，1.67(m，8H)，3.21(m，8H)，19F NMR:(376MHz, D2O)-122.44。經(jīng)鑒定，其結(jié)構(gòu)式為N(CH2CH2CH2CH3)4F.3Η20，即四丁基氟化銨三水化合物。產(chǎn)率81.2%，水分17.25%。實施例2IL四口瓶中加入80.57g(0.25mol)四丁基溴化銨，17.4g(0.30mol)氟化鉀和600mL水，機械攪拌溶解。將溶液置于1-10°C低溫浴中析晶，半小時后析出大量固體。繼續(xù)析晶一小時，抽濾得到大量白色固體。少量去離子水洗。40°C真空干燥24小時，得到白色固體。其核磁數(shù)據(jù)與實施例1相同。產(chǎn)率75.5%，水分17.80%。實施例3IL 四口瓶中加入 80.57g(0.25mol)四丁基溴化銨，145g (2.50mol)氟化鉀和 600mL水，機械攪拌溶解。將溶液置于1-10°C低溫浴中析晶，半小時后析出大量固體。繼續(xù)析晶一小時，抽濾得到大量白色固體。少量去離子水洗。40°c真空干燥24小時，得到白色固體。其核磁數(shù)據(jù)與實施例1相同。產(chǎn)率82.5%，水分18.35%。實施例4IL四口瓶中加入80.57g(0.25mol)四丁基溴化銨，21.79g(0.375mol)氟化鉀和10mL水，機械攪拌溶解。將溶液置于1-10°C低溫浴中析晶，半小時后析出大量固體。繼續(xù)析晶一小時，抽濾得到大量白色固體。少量去離子水洗。40°C真空干燥24小時，得到白色固體。其核磁數(shù)據(jù)與實施例1相同。產(chǎn)率87.9%，水分17.06%。實施例5IL四口瓶中加入80.57g(0.25mol)四丁基溴化銨，21.79g(0.375mol)氟化鉀和725mL水，機械攪拌溶解。將溶液置于1-10°C低溫浴中析晶，半小時后析出大量固體。繼續(xù)析晶一小時，抽濾得到大量白色固體。少量去離子水洗。40°C真空干燥24小時，得到白色固體。其核磁數(shù)據(jù)與實施例1相同。產(chǎn)率77.3%，水分18.31%。實施例6按照實施例1投料比投料，得到抽濾固體，加熱熔化后，加水100mL，1_10°C再次析晶一小時。抽濾，去離子水洗。40°C真空干燥24小時，得到白色固體。核磁數(shù)據(jù)與實施例1相同。產(chǎn)率72.6%，水分17.54%。實施例7IL四口瓶中加入69.48g(0.25mol)四丁基氯化銨，21.79g(0.375mol)氟化鉀和600mL水，機械攪拌溶解。將溶液置于1-10°C低溫浴中析晶，半小時后析出大量固體。繼續(xù)析晶一小時，抽濾。去離子水洗。40°C真空干燥24小時，得到白色固體。核磁與實施例1相同。產(chǎn)率76.7%，水分17.3本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種四丁基氟化銨三水合物的制備方法，其特征是，包括以下步驟：將氟化鉀與四丁基銨鹽溶解于去離子水中后，置于1?10℃介質(zhì)中冷卻1?5h，固體過濾后干燥即得四丁基氟化銨三水合物。
【技術(shù)特征摘要】
...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李義濤，伍陽，劉新爍，李凱，曾水明，張兵兵，盧沁月，屈季春，
申請(專利權(quán))人：東莞市長安東陽光鋁業(yè)研發(fā)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東;44
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