Способ получения безводных галогенидов лития Советский патент 1984 года по МПК C01D15/04 

;о

эо со Изобретение относится к получению неорганических веществ, в частнссти получению высококачественных безвод ных галогенидов лития - хлористого и бромистого лития. Известен способ получения хлористого магния путем смешения его рас твора с низшими кристаллогидратами хлористого магния, с последующим об воживанием гранул горячими газами до содержания остаточного количества вл ги 25-30% и окончательным обезвоживанием в специальном хлораторе при 450-800 0 l . Недостатком известного способа яв ляется его длительность, трудоемкост и большие энергозатраты. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо му результату является способ получения безводного бромистого лития путем обезвоживания его кристаллогидрата в присутствии гидрида лития в смеси эфира с бензолом. Перед обезвоживанием кристаллогидрат броми стого лития подвергают высушиванию при 250-260 С в вакууме до содержания влаги 1,8%, В высушенный бромистый литий добавляют диэтиловый эфир и гидрид лития. Реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре, затем отфильтровывают в камере, заполненной аргоном. Эфир отгоня ют под вакуумом или высаливанием бен золом. Получают безводный бромистый литий с содержанием основного вещества 99,6%, выходом 92%, влага отсутствует И . Недостатком этого способа является низкий выход продукта и сложность процесса, связанная с его многостадийностью. Цель изобретения - повьш1ение выхода продукта до 99% и упрощение процесса путем исключения стадии предваритель ного обезвоживания. Поставленная цель достигается согласно способу получения безводных галогенидов лития путем обезвоживания их кристаллогидратов с использованием гидрида щелочного металла в смеси органических растворителей при этом в качестве смеси растворителей используют их пары и конденсат. В качестве гидрида щелочного металла используют простые и комплексные гидриды щелочных металлов. Пример 1. В двухгорлую колбу, снабженную обратным холодильником и термометром, загружают 250 мл диэтилового эфира 0,05 г (0,0063 г-моль) гидрида лития и 10 мл толуола. На сетчатую подложку, расположенную над растворителем, помещают 3 г (0,07 г-моль) хлористого лития следующего состава: LiCl 0,03Н20 (содержание Н20 - 1,0%). Растворитель с осушающим агентом нагревают в-атмосфере азота до температуры кипения 36 С. После пятичасовой обработки хлористого лития парами сухих растворителей и конденсатом хлористый литий подвергают вакуумной об- . работке для удаления следов растворителей (РОСТ. 2 мм рт.си.; t 10 мин). Рентгенограмма полученного хлористого лития соответствует литературным данным для безводного хлористого лития. Выход продукта 99%. Чистота целевого продукта в этом примере и во всех последующих 99,9%. Пример 2. Аналогично примеру 1, с тем отличием, что в качестве осушающего агента используют 0,1 г (0,004 г-моль) гидрида натрия идобавляют 10 мл толуола. После пятичасовой обработки хлористого лития парами растворителей и конденсатором с последующей вакуумной обработкой (РОСТ 2 ммрт.ст.; t 10 мин) выделяют хлористый литий, рентгенограмма которого соответствует литературным данным для безводного хлористого лития. Выход продукта 99%. Пример 3. Аналогично примеру 1, с тем отличием что в качестве осушающего агента используют 60%-ный толуольный раствор восстановителя NaALH2()2 в количестве 5 мл. После пятичасовой обработки хлористого лития парами растворителей и конденсатом с последующей вакуумной обработкой (РОСУ 2 мм рт.ст., t 10 мин) выделяют хлористый литий, рентгенограмма которого соответствует литературным данным для безводного хлористого лития. Выход продукта 99%. Пример 4. Аналогично примеру 1, с той разницей, что на сетчатую подложку, расположенную над растворителями помещают 3 г (0,069 г-моль) хлористого лития состава LiCl-0, (с содержанием Н20 - 2,5%). В колбу с растворителями добавляют 0,1 г (0,0125 г-моль) гидрида лития. Рентгенограмма полученного хлористого лития соответству ет литературным данным для безвод- . ного хлористого лития. Выход продукта 9.9%. Пример 5. Аналогично примеру 4, с той разницей, что в качестве осушающего агента загружают 0,2 г (0,0084 г-моль) гидрида натрия и добавляют 10 мл толуола. Рентгенограмма полученного хлористого лития соответствуют литературным данным для безводного хлористого лития. Выход продукта 99%. Пример 6. Аналогично примеру 4, с той разницей, что в качестве осушающего агента, используют 5 мп 60%-ного толуольного раствора восста новителя NaAlH2(OC2H40CH)2. После пятичасовой обработки парами растворителей и конденсатом с последуняцей вакуумной обработкой (PQJ 2 мм PT.CT t 10 мин) выделяют хлористый литий рентгенограмма которого соответствуе литературным данным для безводного хлористого лития. Выход продукта 99% Пример 7. В двухгорлую колб снабженную обратным холодильником и термометром, загружают 250 мл диэтилового эфира, 1 г (0,125 г-моля) гид рида лития и добавляют 10 мл толуола На сетчатую подложку, расположенную над растворителем, помещают 3 г (0,0495 г-моль) хлористого лития состава LiCl- Н„0 (содержание воды 30%) Растворитель с осушающим агентом нагревают в атмосфере азота до температуры кипения 36°С. После 30 ч обработки хлористого лития парами растворителей и конденсатом с последующей вакуумной обработкой(Р(,. 2 мм рт.ст.; t 10 мин) выделяют хлористый литий, рентгенограмма которого соответствует литературным данным для безводного хлористого лития. Выход продукта 99%. Пример 8. Аналогично примеру 7, с той разницей, что в качестве осушающего агента загружают 1,5 г (0,0652 г-моль) гидрида натрия. Посл 30 ч обработки хлористого лития парами растворителей и конденсатом с последующей вакуумной обработкой (Pgj 2 мм рт.ст.; t 10 мин) выделяют хлористый литий, рентгенограм ма которого соответствует литературным данным для безводного хлористого лития. Выход продукта 99%. Пример 9. Аналогично примеру 7, с той разницей, что в качестве осушающего агента используют 30 мп 60%-ного толуольного раствора восстановителя NaAlH2 ()2 . После 30 ч обработки хлористого лития парами растворителей и конденсатом с последующей обработкой выделяют хлористьй -литий, рентгенограмма которого соответствует литературным данным для безводного хлористого лития. Выход продукта 99%. Пример 10. В двухгорлую колбу, снабженную обратным холодильником и термометром, загружают 250 мл диэтилового эфира, 0,06 г (0,0075 г-моль) гидрида лития и 10 мл толуола. На сетчатую подложку, расположенную над растворителем, помещают 3 г (0,035 г-моль) бромистого лития следующего состава: LiBr 0,11 Н,0 (содержание Н20 - 2,0%). Растворитель с осушающим агентом нагревают в атмосфере азота до температуры кипения . После шестичасовой обработки бромистого лития йарами сухих растворителей и конденсатом бромистый литий подвергают вакуумной обработке для удаления следов растворителей (РОСТ 2 мм рт.ст.; t 10 мин). Рентгенограмма полученного бромистого лития соответствует литературным данным для безводного бромистого лития. Выход продукта 99%. Пример 1. Аналогично примеру 10, с той разницей, что в качестве осушающего агента используют 0,15 г (0,018 г-моль) гидрида натрия . и добавляют 10 мл толуола. После естичасовой обработки парами растворителей и конденсатом с последующей вакуумной обработкой бромистого лития (PQ 2 мм рт.ст.; t 10 мин) выеляют бромистый литий, рентгенограмма которого соответствует литературным данным для безводного бромистого лития. Выход продукта 99%. Пример 12. Аналогично приеру 10, с той разницей, что в каестве осушающего агента используют 0%-ный толуольный раствор восстаноителя НаА1Н2()2 в количесте 5 мп. После шестичасовой обработи бромистого лития парами раствориелей и конденсатом с последующей вауумной обработкой (РОС 2 мм рт.ст.; t 10 мин) выделяют бромистый литий, рентгенограмма которого соответ ствует литературным данным для безводного бромистого лития. Выход продукта 99%. Пример 13, Аналогично приме ру 10, с той разницей, что на сетчатую подложку, расположенную над растворителем помещают 3 г (0,024 г-моль бромистого лития состава ЫВГ2Н20 (содержание И,О - 30,0%). В колбу . с растворителем добавляют 1 г (0,125 г-моль) гидрида лития. После 40 ч обработки бромистого лития парами растворителей и конденсатом с последующей вакуумной обработкой (Рд„ ,2 мм pT.cT.i t 10 мин) выделяют бромистый литий, рентгенограм ма которого соответствует литературным данным для безводного бромистого лития. Выход продукта 99%. Пример 14. Аналогично приме ру 13, с тем отличием, что в качеств осушающего агента используют 2 г (0,086 г-моль) гидрида натрия. После

40 ч обработки бромистого лития парами растворителей и конденсатом с последующей вакуумной обработкой (Pgj. 2 мм рт.ст, t 10 мин) выделяют бромистьй литий, рентгенограмма KOTojJoro соответствует литературным данным для безводного бромистого лития. Выход продукта 99%.

Пример 15. Аналогично примеру 13, с тем отличием, что в качестве осуЩающего агента исполь- . зуют 60%-ный толуольный раствор В ко,становителя NaAlH2(ОС-2 4 С} 3

личестве 30 мл. После 40 ч обработки После бромистого лития парами растворителей и конденсатом с последующей вакуумной обработкой ( 2 мм рт.ст t 10 мин) вьщеляют бромистый литий, рентгенограмма которого соотпетствует литературным данным для бе

тия. Выход продукта 99%.

В качестве гидрида металла могут быть использованы простые и комплексные гидриды щелочных металлов, такие как гидрид лития, гидрид натрия, алюмгидрид лития, алюмогидрид натрия, натрийдигидро-бис(2-метоксиэтокси)алюминат 1ЯаА1Н2(ОС2Н40СНз)2 и др.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить выход продукта с 95 до 99% и упростить процесс за счет исключения стадии предварительного обезвоживания. Кроме того, предлагаемый способ позволяет повысить содержание основного .вещества в продукте с 99,6 до 99,9% за счет исключения непосредственного контакта кристаллогидратов галогенидов лития с гидридами щелочных металлов. водного бромистого лития. Выход продукта 99%. Пример 16. Аналогично примеру 7, с тем отличием, что в качестве смеси растворителей используют 250 мл диэтилового эфира и 10 мл бензола. Рентгенограмма полученного хлористого лития соответствует литературным данным для безводного хлористого лития. Выход продукта 99%. Пример 17. Аналогично примеру 8, с тем отличием, что в качестве смеси растворителей используют 250 мл диэтилового эфира и 10 мл бензола. Рентгенограмма полученного хлористого лития соответствует литературнь М паннным для безводного хлористого лития. Выход продукта 99%. Пример 18. Аналогично примеру 9, с тем отличием, что в качестве смеси растворителей используют 250 мл диэтилового эфира и 10 мл бензола. Рентгенограмма полученного хлористого лития соответствует литературным данным для безводного хлористого ли

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЗВОДНЫХ ГАЛОГЕНИДОВ ЛИТИЯ путем обезвоживания их кристаллогидратов с использованием гидрида щелочного металла в смеси органических растворителей, отличающийся тем, что, с целью повьшения выхода продукта и упрощения процесса путем исключения стадии предварительного обезвоживания, в качестве смеси растворителей используют их пары и конденсат. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве гидрида щелЬчного металла используют простые и комплексные гидриды щелочных металлов .