四苯硼酸钠的制备方法

发布日期:2020/1/8 9:13:25

背景及概述[1]

四苯硼酸钠C24H20BNa，相对分子质量342.24。缩写Na-TPB。无色晶体，无臭，吸湿。溶于水、甲醇、乙醇和丙酮，略溶于乙醚及氯仿，不溶于石油醚。水溶液的pH值在5以上时较稳定；在pH8时可保存数星期不变质。在酸性水溶液中易受质子作用分解为苯酚、联苯和硼酸。为延缓水解，可在水溶液中加入少1mol/LNaOH调节pH至9～10，再加入1～2mL0.1mol/LAlCl3或Al(NO3)3，放置过夜后过滤，清液置于棕色瓶中贮存。由苯基溴化镁与氟硼酸钠作用而得。亦可由苯基溴化镁与三氟化硼反应，然后水解制备。四苯硼酸钠是一种分析试剂，主要用于测定血液中的钾浓度，另外可用来去除金属铯。

制备^[2-3]

方法1：一种四苯硼酸钠的制备方法，包括以下步骤：在装有回流冷凝管、滴液漏斗和温度计的500mL干燥的四口烧瓶中加入镁片10克、几小粒碘以及80mL的无水甲苯，加热，慢慢滴加40mL氯苯和40mL的四氢呋喃的混合物，使保持回流状态，滴加结束后再回流二小时，制备出格氏试剂。将上述反应液降温至30℃左右，慢慢滴加10mL甲苯和20mL三氟化硼乙醚溶液，滴加结束后保温反应半小时，然后将反应液降至30℃左右。合成出四苯基氯化硼镁。将上述反应液慢慢倒入300mL冰水中，然后向反应液中加入纯碱50克，搅拌1小时，静置分层，水层用10mL的甲苯提取，合并有机相，用5克纯碱脱水干燥。浓缩，冷却结晶，过滤，用甲苯漂洗，最后用石油醚洗涤，干燥即得到本发明的四苯硼酸钠产品21.0克，含量＞99.0％。

方法2：一种特效试剂四苯硼酸钠的制备方法，步骤如下：

1）合成苯基溴化镁（格林雅试剂）：在有9.6克镁、200ml无水乙醚及少量碘（0.5-2g），作引发剂，慢慢滴加60克溴化苯和乙醚的混合液（其中溴化苯60克，乙醚120克的比例混合），用滴加速度控制乙醚的回流量，随着溴化苯的加入，开始生成苯基溴化镁，当镁屑消耗到体积1∕3时注意及时补充镁屑，制得的苯基溴化镁溶液，含量一般控制10%，如过量可用乙醚稀释。

2）合成四苯硼酸钠：反应是在装有回流冷凝器、滴液漏斗和电动搅拌的三口烧瓶中进行。反应器中加入210克10%苯基溴化镁，（格式试剂），在搅拌下慢慢加入3克硼酸三甲酯，控制反应温度在34℃以下，加完后停止搅拌，放置3-4h分层，上层为乙醚层，分出后回收乙醚；下层为四苯基硼溴化镁和苯基溴化镁等。然后在搅拌下用10%碳酸钠慢慢中和至pH值为8-9，再加入10ml水进行水解，搅拌1小时停止搅拌，放置分层，分出上层为四苯硼酸钠的乙醚溶液。水层用乙醚提取三次，合并提取液回收乙醚，将剩余物加50ml水溶解，冷却，过滤；将滤液减压蒸馏除去水，在减压水蒸气蒸馏以脱出副产物联苯等杂质，至流出物为澄清溶液为止，冷却后加入少量活性炭（0.5-2g），过滤，滤液调整pH值8-9，再加入20%氯化钠盐析，冷却后，过滤结晶得粗品。

3）精制：粗品与丙酮混合，加热溶解，过滤；从滤液中出去丙酮至无丙酮，得成品，用无水乙醚浸泡一次，即为合格成品。

应用^[4-6]

四苯硼酸钠是重要的有机沉淀剂。其阴离子可选择具有较大离子半径的一价金属离子，如K+，Ag+，Cs+，Rb+，Tl+，Cu+，NH+4(包括胺和季铵离子在内的铵离子)，形成溶解度很小的白色沉淀，在化工、医药卫生等方面有广泛的应用，如测定血液中K+离子含量等。

1）四苯硼酸钠比浊法测钾。该掩蔽剂为含有0.01~0.04mol/lCu2+、0.04~0.10mol/l酒石酸、[H+]=5~10mol/l的水溶液；一种四苯硼酸钠比浊法测钾的方法：以所述掩蔽剂掩蔽待测液中的铵等干扰离子，再加碱性EDTA二钠盐溶液进行辅助掩蔽，最后加入碱性四苯硼酸钠水溶液，摇匀反应溶液后立即进行比浊测定。该测定方法操作简便、测定快速准确、成本低，其线性范围满足快速测定要求，适合于基层和农业推广部门的应用；所用掩蔽剂对人体和环境的危害性极小。

2）用四苯硼酸钠配体调控纳米银催化活性表面增强拉曼光谱测定NH4+的方法，包括如下步骤：（1）制备已知浓度的NH4+标准溶液体系；（2）制备空白对照溶液体系；（3）计算ΔI=I?I0；（4）以ΔI对NH4+的浓度关系做工作曲线；（5）制备被测样品溶液，测定其表面增强拉曼峰强度值为I样品，计算ΔI样品=I样品?I0；（6）依据工作曲线，计算出被测样品中的NH4+的浓度。这种方法采用配体调控纳米酶催化活性，方法简便、快速、灵敏度高。

3）用四苯硼酸钠配体调控纳米银催化活性共振散射光谱测定NH4+的方法，其特征是，包括如下步骤：（1）制备已知浓度的NH4+标准溶液体系；（2）制备不含NH4+的空白对照溶液体系；（3）计算ΔI=I?I0；（4）以ΔI对NH4+的浓度做工作曲线；（5）制备被测样品溶液，测定其共振散射峰强度值为I样品，计算ΔI样品=I样品?I0；（6）依据步骤（4）的工作曲线，计算出样品溶液NH4+的含量。这种方法采用配体调控纳米酶催化活性，方法简便、快速、灵敏度高。