CAS: 2052-49-5
分子式: C16H37NO
分子量: 259.47
中文名称:四丁基氢氧化铵
四丁基氢氧化铵溶液
N,N,N-三丁基-1-丁铵氢氧化物
英文名称: Tetrabutyl ammonium hydroxide
n,n,n-tributyl-1-butanaminiu hydroxide
性质描述:.有机强碱,分子结构与氢氧化铵相似,碱性强于氢氧化钠、氢氧化钾。无色至淡黄色液体。25℃以下易形成结晶水合物固体。易吸收二氧化碳,强碱性,强腐蚀性。
生产工艺:四丁基碘化铵与湿氧化银反应的合成方法。将一定量的四丁基碘化铵加入反应器中,同时加入甲醇,四丁基碘化铵与甲醇的质量比为1∶1.8,再加入AgOH,其用量为理论值的1.5倍。在室温下激烈搅拌1h,沉降后,取出少量的液体试样进行离心分离,分出碘化银,检查母液中是否含有碘离子。检查碘离子的方法如下:取试样1mL,加入数滴四氯化碳,加数粒亚硝酸钠,振摇,如四氯化碳层呈现紫色,则表示有碘离子。如检查不到碘离子,说明合成过程结束;否则再加入少量的AgOH,继续搅拌,沉降,再检查碘离子,直至母液中不含碘离子为止。此后,过滤,析出碘化银,用纯氮气对滤液吹数分钟,以防TBAOH吸收二氧化碳和水气。在制取TBAOH时,亦可用乙醇代替甲醇,若制取TBAOH水溶液,则合成时不加甲醇而加水。
上述反应中,产生了碘化银沉淀,这有利于TBAOH的生成。碘化银为黄色六角晶体,主要用于制取照相底片或感光纸,然而,碘化银暴露于光线中时,由黄色变为黑色,故TBAOH溶液过滤分离碘化银时,要求在暗室或红光下进行,否则分离出的碘化银不能作为制取照相底片或感光纸的原料。
用途:TBAOH不能在温度高的条件下使用,这就限制了它的应用范围。通常用作基础的有机化学剂、电子工业的清洗试剂、发生烷化烃化反应和去质子化反应的相转移催化剂,在色谱技术中通常用作为离子对流动相。
1、基础有机化学试剂
相对其他的无机碱,如KOH和NaOH,TBAOH更易溶解在有机溶剂中,容易发生霍夫曼分解生成三丁胺和1-丁烯。因此TBAOH通常保存在三丁胺中。TBAOH能与各种矿物酸中和产生亲脂性的盐,如用磷酸氢二钠焦磷酸盐(Na2H2P2O7)中和TBAOH,可以产生(Bu4N)3[HP2O7],它在有机溶剂中是可溶的。同理,用氢氟酸中和TBAOH可生成Bu4NF,这种盐可以溶解在有机溶剂中,并有利于脱硅烷作用。
2、相转移催化剂
TBAOH结构中含有机胺阳离子,便于和阴离子形成有机离子对,或能与反应物形成络离子;具备足够多的碳离子,形成的离子对具有亲油性;直链结构,亲油基的结构位阻小;在特定的反应条件下,化学性质稳定,易回收。这些性质决定了TBAOH适合作相转移催化剂,一般应用在烷基化反应、亲核取代反应、消除反应、缩合反应、加成反应等。TBAOH是常用作发生烷化烃化反应和去质子化反应的相转移催化剂。典型的反应包括胺的苄化和由氯仿制取二氯卡宾。
3、分子筛模板剂
TBAOH具有四配位有机胺阳离子,还可作为制取分子筛时的导向剂。如合成ZSM-5分子筛,TS-1分子筛,ZSM-11沸石和B-ZSM-11沸石时,起到支撑分子筛骨架、平衡骨架电荷,引导分子筛形成一定结构的作用。
4、表面活性剂
由于TBAOH属于季铵碱,可以用作表面活性剂。作为阳离子表面活性剂,其调整作用最突出,杀菌作用最强。阳离子表面活性剂在液体洗涤剂中作为辅助表面活性剂(配方用量很少的调理剂组分)一般用于较高档次产品。作为调整剂组分在高档次液体洗涤剂洗中是其他类型表面活性剂所不能替代的。
5、分析领域
用气相色谱测定发酵液中酸性物质如(脂肪酸和有机酸)时,TBAOH常用作前处理;在色谱技术中TBAOH通常作为离子对流动相,但只用于用离子色谱的MPIC测定阴离子,如果用于HPLC必须调节pH值,因为它是碱性的。TBAOH常用作极谱分析试剂。
6、电子工业
TBAOH应用于微电子化学品加工工艺,由于TBAOH中的杂质离子的存在会对半导体电路性能产生不利影响,因此为消除其杂质离子的不利影响,应用于电子工业的纯度要求较高。
7、其他领域
同其他季铵碱一样,TBAOH常用作pH值缓冲剂[28],能使溶液pH值在一定范围内维持基本恒定。
参考文献:
1 四丁基氢氧化铵项转移催化合成N, N-二乙基苯胺的研究 田庆伟 日用化学工业 2001 (2),65-66