ВХ.БЛИОТЕКА^ М. Кл. С Olb 6/26 УДК 546.311.681.11.07 (088.8) Советский патент 1973 года по МПК C01B6/26 

1

Изобретение относится к получению комплексных гидридов щелочных металлов, в частности галлогидридов щелочных металлов состава MGaH/i и МзОаНб, где М - щелочной Металл.

Известен способ получения комплексных гидрндов щелочных металлов синтезом из элементов при перемещивании, высоких температурах Н давлениях.

С целью получения галлогидридов щелочных металлов предлагаемый процесс проводят при мольном соотношении между щелочным металлом или его гндридом и галлием, равном 3:1-1:1,5, при температуре 50-350°С и давлении 80-360 атм.

Для получения галлогидридов лития и натрия предпочтительно процесс проводить при температуре 120-350°С и давлении 100- 360 атм, а для получения галлогидридов калия, рубидия и цезия - при температуре 50-350°С и давлении 80-300 атм. Время процесса составляет 1,5--3 час, чистота полученных продуктов 80-95%.

Образование галлогидридов происходит в соответствии с уравнениями:

М + Ga + 2Н, МОаН4 3M + Ga + 3H.,-M,GaH..

Получающиеся технические галлогидриды свободны от органических примесей и могут быть

непосредственно, без очистки, использованы в любых химических реакциях, включая получение гидрида галлия. Установлена растворимость галлогидридой

калия, рубидия и цезия состава GaH р диглиме, а галлогидрида калия и в тетрагидрофуране (для галлогидридов состава MsGaHe растворители пока не найдены). Полученные галлогидриды обладают высокой термостабильностью, тетрагидридогаллаты MGaH4 начинают разлагаться при 180-290°С, соответствующие гексагидридогаллаты MsGaHe более устойчивы и разлагаются при 290-320°С.

П р и М ер 1. 31,6 г (0,25 моль) цезия, 17,2 i (0,24 моль галлия и 10 стальных щаров диаметром 6 мм для улучшения перемещивания помещают в стальной автоклав емкостью 0,17 л. Вводят сухой, освобожденный от кнслорода водород до давления 159 атм. Реакционную смесь нагревают при перемешивании до 340°С и отмечают спад давления при 50°С и 290-320°С.

По окончании падения давления автоклав

нагревают до 340°С и выдерживают в течение 2 час. После охлаждения отмечают расход водорода 65 атм, что соответствует практически требуемому по расчету для образования галлогидрида цезия CsGaH4. Получен однородный слиток твердого, кристаллического в изломе продукта серовато-черного цвета, из которого диглимом экстрагируется CsGaH4.

Продукт имеет характерные термо- и дебаеграммы.

При гидролитическом разложении 0,45 г продукта получено 185 см водорода (приведенного), что отвечает содержанию галлогидрйда цезия 95%.

Пиролитическнй анализ подтверждает данные гидролиза.

Пример 2. 9 г (0,105 М) рубидия и 10 г (0,143 М) галлия гидрируют аналогично примеру 1. Наблюдают расход водорода 26,5 атм.

Продукт в виде темного слитка содержит галлогидрид рубидия RbGaH4 92%.

Получение КОаП4 проводят аналогично примеру 1 и 2 при мольном соотношении K:Ga 1:1 в области температур 50-350°С и давлении Ёодорода 80-300 атм.

;Прийер 3. 12,5 г (0,5 М) натрия и 11,7 s (0,168 М) Г-аллия гидрируют при исходном давлений170 атм и нагревании до 320°С. Отмечают спад давления при 120-140°С. По окончании быстрого спада давления реакционную смесь выдерживают при 320°С в течение 2 час. После охлаждения отмечают расход водорода 65 атм.

Получен однородный твердый кристаллический продукт, который имеет характерные термо- и дебаеграммы.

Павеска 0,5 г продукта дала при пиролизе

202 см водорода, что отвечает содержанию NasGane 87%.

Получение Li.-jGane проводят аналогично

примеру 3, при мольном соотношении щелочного между металлом и галлием, равном 3:1,

температуре 120-350°С и давлении 100-

360 атм.

Получение KaGane, Rb.-jGaHe н CssGane проводят при таком же мольном соотношении при температуре 50-350°С и давлении 80- 300 атм.

Предмет изобретения

1.Способ получения комнлексных гидридов щелочных металлов синтезом из элементов при перемешивании, высоких температурах и давлениях, отличающийся тем, что, с целью получения галлогидридов щелочных металлов процесс проводят при мольном соотношении между щелочным .металлом или его гидридом и галлием, равном 3:1 -1:1,5, те.мпературе 50-350°С и давлении 80-360 атм.

2.Снособ по н. 1, отличающийся тем, что, с целью получег1ия галлогидрндов лития и натрия процесс проводят при температуре 120- 350°С, давлении 100-360 атлг.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью получения галлогидридов калия, рубидия и цезия, процесс осуществляют при температуре 50-350°С и давлении 80-300 атм.