[发明专利]一种制备四丁基氟化铵三水合物的方法

说明书

本发明涉及一种含氟季铵盐四丁基氟化铵三水合物的制备方法：将四丁基铵盐与氟化钾在水中溶解，低温析晶，抽滤得到四丁基氟化铵笼形水合物，真空干燥得到四丁基氟化铵三水合物。本发明的方法反应条件温和，在水中进行，不需要使用任何有机溶剂，工艺绿色环保；通过四丁基氟化铵笼形水合物析晶分离，步骤短，操作简便；不需要使用氢氟酸，不使用离子交换柱，对设备无特殊要求。因此成本低，收率高，适用于工业化生产。

技术领域

本发明涉及有机氟化合物制备方法领域，具体涉及一种四丁基氟化铵三水合物的制备方法。

背景技术

四丁基氟化铵广泛应用于有机合成领域，可以作为氟化试剂、醇的硅烷化催化剂、相转移催化剂等。由于四丁基氟化铵极易吸潮，产品通常以四丁基氟化铵三水化合物或者四丁基氟化铵四氢呋喃溶液形式销售中国专利CN102442950A公开了基于强碱性阴离子交换树脂得到四丁基氢氧化铵，再与氢氟酸中和得到一水四丁基氟化铵的方法。

笼形水合物是由水分子形成的笼状结构晶体，晶体中包含有大量的空腔，每一个空腔都是由一些水分子围成的多面体构成的，它在海水淡化、气体分离和生物工程等方面有很好的应用前景，而笼形水合物是制备三水合物的前体。Zhurnal Strukturnoi Khimii(1976),17(4),655-61首先报导了四丁基氟化铵的笼形水合物。J.Am.Chem.Soc.，2007,129(4),746-747报导了四丁基氟化铵笼形水合物可以作为低压储氢材料，但现有技术制备笼形水合物的方法操作繁琐，成本较高。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种经济环保，操作简便，成本低廉的制备四丁基氟化铵三水合物的方法。本发明的目的由以下技术方案实现：

本发明的一个技术方案提供了一种四丁基氟化铵三水合物的制备方法，包括以下步骤：将氟化钾与四丁基铵盐溶解于去离子水中后，置于1-10℃介质中冷却1-5h，过滤后可得四丁基氟化铵笼形水合物。所述的四丁基氟化铵笼形水合物的水分含量在65-75％。将所述的笼形水合物干燥即得四丁基氟化铵三水合物。

根据上述制备方法，在一些实施方式中，氟化钾与四丁基铵盐的摩尔比为1.2-10:1。

根据上述制备方法，在一些实施方式中，四丁基铵盐与去离子水的质量比为9:11-81。

根据上述制备方法，在一些实施方式中，所述的四丁基铵盐选自四丁基氯化铵、四丁基溴化铵或四丁基碘化铵。

根据上述制备方法，在一些实施方式中，所述干燥为真空干燥，温度为30-50℃。

本发明所述的四丁基氟化铵三水合物的水分含量15-20％。

本发明的溶解操作，在没有特别说明操作温度的情况下表示在室温下可以进行。本发明的定义“室温”是指10-30℃的温度范围。

除非明确地说明与此相反，否则，本发明引用的所有范围包括端值。例如，“真空干燥温度为30-50℃。”表示真空干燥的温度T的范围为30℃≤T≤50℃。

本发明使用的术语“或”表示备选方案，如果合适的话，可以将它们组合，也就是说，术语“或”包括每个所列出的单独备选方案以及它们的组合。例如，“四丁基铵盐选自四丁基氯化铵、四丁基溴化铵或四丁基碘化铵”表示四丁基铵盐可以是四丁基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基碘化铵的一种，也可以是其一种以上的组合。

本发明使用的术语“过滤”表示在重力或者其他外力作用下通过介质将流体与非流体分离的操作，所述介质包括但不限于滤纸、纱布、滤芯、半透膜、滤网等，理论上，含有多孔结构的材料都可以成为过滤的介质；过滤的设备包括但不限于真空或减压装置、加压装置、离心装置等，其中本发明优选减压过滤即抽滤的方式，减压设备为真空泵或者油泵。