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有机锂化合物的化学性质类似烷基卤化镁,但更活泼,可与金属卤化物、含羰基物质、卤代烃和含有活泼氢的化合物反应。常用的有机锂化合物包括丁基锂和苯基锂,其中,丁基锂主要用于拔除有机化合物中的活泼氢。丁基锂又包括正丁基锂和叔丁基锂,同正丁基锂相比,叔丁基的碱性更强,可以拔去很多氢碳酸的氢,包括醚的α位氢苯,因此可以应用于很多正丁基锂不适用的范围。
叔丁基锂t-C4H9Li,无色结晶固体。与正丁基锂相似,但活性更高。对热稳定,在100℃加热20小时也很少分解。由叔丁基氯(含叔丁醇)与含钠的锂在正戊烷中回流温度下反应制备。实验室用作聚合引发剂和金属化剂等。丁基锂,也称t-丁基锂,是一个有机锂化合物,是有机合成中的超强碱。以簇合物存在,可以拔去很多氢碳酸的氢,包括苯。叔丁基锂高度易燃,可在空气中自燃,储存时必须以干燥氮气保护,使用时也必须非常小心。
目前,正丁基锂在工业上已经能够大规模的制备,而叔丁基锂由于过于活泼,且原料相对更稳定,只能在实验室中以小规模制备,当放大到工业规模的时候,反应往往难以引发,成功率较低,得不到目标产物。由于基础研究和工业生产中叔丁基锂的用量巨大且具有不可替代性,如何实现叔丁基锂的规模化生产成为一个亟需解决的问题。
叔丁基锂可用作羰基化合物的烷基化、脱溴剂、有机合成、用于重要的锂试剂。通过卤素一金属交换反应而可用于制备其它有机铿化合物,如芳基铿、三烷基氢化硼锉、乙烯基锉、等。在温和条件下还原拨基成怒基也是聚合反应的引发剂。叔丁基锂相比正丁基锂和异丁基锂而言,具有更强的碱性和金属化活性以及更弱的亲核性,因此能够用于质子酸性更弱的烃类底物的脱质子锂化反应。
通常,简单烷烃对于叔丁基锂仍然能保持惰性,但是对于含杂原子的溶剂如THF则会与叔丁基锂发生反应。当底物是含杂原子如氧、氮、硫的化合物时,使用叔丁基锂作脱质子试剂能够获得很高的区域选择性。应用举例如下:
以对氯三氟甲苯和叔胺类化合物(例如四甲基乙二胺或N,N-二异丙基乙胺)为原料,在强碱叔丁基锂的作用下形成2-氯-5-(三氟甲基)苯锂盐,该锂盐与固态二氧化碳反应制得2-氯-5-(三氟甲基)苯甲酸,所述反应路线原料易得,收率高,工艺过程简单,简化了纯化工艺,缩短生产周期,利于工业化生产。
方法包括如下步骤:(1)以对氯三氟甲苯和叔胺类化合物为原料,以叔丁基锂为催化剂,制备2-氯-5-(三氟甲基)苯锂盐;(2)将步骤(1)得到的2-氯-5-(三氟甲基)苯锂盐与固态二氧化碳反应,去除溶剂,制得2-氯-5-(三氟甲基)苯甲酸。
该密封材料,按质量份数计算,包括如下组分:200-250份硅橡胶,250-300份氟树脂,100-150份硫化橡胶,150-200份三元乙丙橡胶,10-15份硬脂酰乳酸钠,10-12份二氧化钛,5-8份氢氧化钾,12-15份氢氧化镁,8-10份丙烯酸酐,6-8份异氰酸苯酯,10-15份富马酸二甲酯,5-8份过氧化二苯甲酰,6-8份叔丁基锂,7-8份氮化硅,5-10份硅粉。该密封材料的力学强度高、摩擦系数低(为0.20-0.22)、抗磨损能力强,在高温(可在200 ℃场合工作)高压(能承受400MPa 的压力)工作条件下使用寿命长。
叔丁基锂溶液的制备方法,包括以下步骤:
(1)在惰性气体保护下,将钠 锂合金放置于惰性溶剂中,加热搅拌使所述的钠 锂合金分散,冷却后除去所述惰性溶剂,得到钠 锂合金分散体;
(2)在惰性气体保护下,向步骤(1)得到的钠 锂合金分散体中加入戊烷,在30~38℃温度时搅拌条件下,滴加氯代正丁烷 氯代叔丁烷混合液进行反应,反应完全后经处理得到所述的叔丁基锂溶液;
[1] 化学物质辞典
[2] 孙郁;张春涛;纪奉元.一种2-氯-5-(三氟甲基)苯甲酸的制备方法.CN201210525388.8,申请日2012-12-10
[3] 高赛贤.一种密封材料. CN201710974812.X,申请日2017-10-19
[4] 李典正;张江林;何光明.一种叔丁基锂溶液的制备方法.CN201310016356.X,申请日2013-01-16