二乙基锌的制备和应用举例

背景及概述^[1]

二乙基锌在常温常压下为无色、透明、有恶臭的液体，在空气中能自燃，与具有活泼氢的醇类、酸类发生激烈反应。二乙基锌易溶于己烷、庚烷等脂肪族饱和烃和甲苯、二甲苯等芳香族烃中，最高允许浓度50mg/m³。将碘乙烷与锌钠合金或铜锌合金反应，经提纯可制得99.999%的纯品。本品可用于半导体生产的MOCVD工艺和外延生长以及聚合反应的催化剂。

制备^[2]

选定实验室用1000ml四口玻璃烧瓶为主反应器，配以球型冷凝管，恒压漏斗，温度计套管，不锈钢搅拌器，并连接至氮气系统。6N锌粉600g，碘乙烷250ml，溴乙烷250ml。

操作步骤为：

(一)锌粉的处理：在1000ml带有插底管的玻璃瓶中加入600g锌粉和。通入干燥的氢气，使尾气瓶中轻微鼓泡。缓慢加热，瓶内温度在30min内升至200℃，此时可观察到连接尾气的管壁上附着有水蒸气。保持温度在200~250℃，通氢气30min，然后降温至20℃左右的室温。

(二)安装好主反应釜，充氮气置换，保证反应釜内保持惰性气体状态。在氮气保护下加入已处理好的锌粉，加入10ml碘乙烷和溴乙烷混合溶液，再加入10g碘化亚铜，小心加入30g二乙基锌溶液。当反应釜内温度升至58~60℃时，回流明显加快升温迅速。

(三)当温度降至80℃左右时，向反应釜中加入剩余混合溶液，反应液温度再次上升，并再次出现回流，持续冷却。待碘乙烷和溴乙烷混合溶液加完后，用加热套加热使反应温度达到140℃，保持反应1h。

(四)保温反应结束后，自然冷却。70℃左右时反应器内物料开始固化，待完全冷却至室温后，连接接收装置，接收瓶冷却保持在-35℃以下。用真空泵减压，蒸馏得到二乙基锌溶液，当反应器温度升至200℃时停止蒸馏

通过多次试验，反应初期引发时间均不超过40min，引发过程中只有很少量溶液蒸发损失(不超过5％)，反应产率比传统工艺高并稳定保持在85％左右。

应用^[3]

CN201110210815.9公开了一种丙交酯-环氧丙烷-CO₂三元共聚物的制备方法，包括以下步骤：向反应釜中加入稀土三元催化剂、丙交酯、环氧丙烷和CO₂，将所述丙交酯、环氧丙烷和CO₂在稀土三元催化剂的作用下进行聚合反应，得到丙交酯-环氧丙烷-CO₂三元共聚物，所述稀土三元催化剂由三氯乙酸钇、二乙基锌、丙三醇和1，3-二氧五环组成，所述三氯乙酸钇、二乙基锌与丙三醇的摩尔比为1∶20∶10，所述二乙基锌在所述1，3-二氧五环中的浓度为0.5×10^-3mol/ml。与现有技术相比，由于本发明以稀土三元催化剂催化丙交酯、环氧丙烷和CO₂的聚合，聚合反应时间较短，并且，制备得到三元共聚物中醚段含量<2%，有利于工业化生产。

参考文献

[1]精细化工辞典

[2][中国发明,中国发明授权]CN200610046867.6二乙基锌的制备方法

[3] CN201110210815.9一种用稀土三元催化剂制备丙交酯-环氧丙烷-CO2三元共聚物的方法