丁基锂的性质用途及制备方法常启明.docx
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丁基锂的性质用途及制备方法常启明
丁基键的性质用途及制备方法
常启明（新疆有色金属研究所）
提要:
丁基锂是最重要的有机锂化合物，有正丁基锂、仲丁基锂、异丁基锂和叔丁基锂
四种同分异构体，其中以正丁基锂用途最广，是当前工业生产最重要的有机锂化合物。
丁机
锂有良好的反应性能，主要用于聚合物工业，是合成橡胶的优良引发剂和催化剂，复合丁基
锂效果尤佳。
丁基锂还广泛用于有机合成，不但可以制取许多有价值的有机化合物，而且还
可制取许多有价值的药物和生物化学制品。
前言
在众多的有机锂化合物中，首推丁基锂。
丁基锂有正丁基锂、仲丁蒸锂、异丁墓锂和叔
一r基锂四种同分异构体，工业上只生产正、仲、叔三种丁基锂，其中以正丁基锂用途最广，
是当前工业生产最重要的有机锂化合物。
丁基锂具有良好的反应性能，主要用于聚合物工
业，是合成橡胶的优良引发剂和催化剂，国外在六十年代就用丁基锂作引发剂生产第三代合
成橡胶。
近年我国也在这一领域作了大量工作，燕山石化公司研究院和岳阳石化总厂橡胶厂
联合进行的以正丁基锂为引发剂生产SBS热塑性弹性体的工业试验，85年已通过技术鉴定。
我国正准备在89年新建两座年产万吨级的合成橡胶厂。
丁基锂还广泛地用于有机合成，具有
反应完全、付产物少、产品易于分离、可制成不同浓度溶液和操作简便等于优于格氏试剂的优
点，是不可缺少的有机合成试剂。
利用丁基锂不但可以制备许多有价值的有机化合物，而且
还可用于制取许多有价值的药物和生物化学制品，例如抗抑郁剂、抗组胺药、抗血小板凝聚
药、抗菌素、维生素、扩张血管药、支气管扩张药、降胆固醇药、安定药、止痛麻醉药、杀
虫性激素等，已引起国外医药界的瞩目。
丁基鲤的制备技术已逐步完善，六十年代已进入工
业生产。
现在美国、西德、日本、英国等都有丁基锂生产厂。
78年世界丁基锂产量已超过450
吨。
!
1前我国燕山石化公司和兰化公司正在筹建合成橡胶的丁基锂生产厂。
我国的合成橡胶
工业在儿年内有较大的发展计划。
合成橡胶工业的大步发展，必将导致丁基锂生产工业的迅
速发展，再加上丁基锂在有机合成上应用的日渐增多，因此我们可以预料，丁基锂在我国一前
景是十分光明的。
一、丁签祖的性质
丁基锂是极性有机物，锂原子直接与碳原子键合，碳锂键具有相当大的共价键特性，所
以以液态或低熔点固态存在，且易溶于诸如己烷、环已烷等有机溶剂中。
例如，正丁基锂是
一种澄清、无色、不挥发、稍具粘性的流动液体，为六分子聚合体，在许多碳氢化合物中有
无限的溶解度。
丁基理易与空气中的氧和水分起反应，纯态丁基锂或其溶液暴露在空气中时，通常会自
燃，在较高的温度和浓度一F会分解成相应的烃化锂:
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与水反应转化成碳氢化合物和氢氧化锂，与氧反应生
成醇;与硫反应生成硫醇，与固休二氧化碳反应生成竣酸，与二氧化碳气体反应生成酮，与
二氧化硫反应生成磺酸。
丁基锂和格氏试剂（有机镁化合物）具有许多相似之处，凡格氏试剂能发生的反应，丁
基锂都可发生。
但由于丁基锂的反应活性比格氏试剂稍强，有些格氏试剂不能起的反应，丁
基锂却能进行。
丁基锂用于进行合成反应时，较格氏试剂有如下优点:
1.反应副产品较少，反应产物较纯净，反应进行得较完全。
2.反应副产品易于分离除去。
3.可制成不同浓度的碳氢化合物溶液，操作使用方便。
丁基锂有如下典型反应:
1.与格氏试剂不同，丁基锂易与含有活泼碳氢键的有机化合物反应，即所谓氢锂交换反
应，生成新的有机锂化合物。
BuLi+R'H—一，R'Li+BuH
易与丁基锂发生这类反应的有机化合物有环戊二烯、茹、三苯甲烷、乙炔等烷烃和烯烃
有机化合物，苯甲醚、二甲替苯胺、1,3—二甲氧基苯、二甲胺替甲苯、邻—二氟代
苯等芳香烃化合物，唾吩、吠喃、甲替毗咯、1，3—二嘎烷,2一皮考琳,2,4,4一
三甲基恶哇琳等杂环芳族化合物，乙睛、二.甲硫、二甲基十二烷基麟、1,2—二氯乙烯、
乙烯基乙基醚等无环官能有机化合物。
这种氢锂交换反应一般发生在被吸电子取代基活化的
碳氢键上。
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2.利用丁基锂通过锂氢交换反应，可制取许多有价值的有机樱化合物，例如:
与苯反应制取苯基钾:
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与三氯甲烷反应制取三氯甲基锂:
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与对一二甲胺基甲苯反应取制2一（二甲胺基）一5一甲笨基锂，再进一步与酮反应制
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3.利用丁基锂通过锂卤交换反应也可制取许多有价值的有机锂化合物和其它产品，例
如:
与邻一氟澳苯反应制取邻一氟苯基锂，再进一步写上苯基甲酮反应，得邻一氟苯基二苯
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4.利用丁基锂衍生物与淡基化合物的加成反应制取醇和酸，例如:
与乙炔反应生成炔锂，进一步与酮反应得乙炔纂叔醇:
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与六甲基二硅胺反应生成六甲基二硅胺狸，再与乙酸乙酷反应生成乙酸乙酷基锂，最后
和环己酮反应得1一乙氧拨甲基环己醉:
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与二氧化碳反应得2，4,5—三苯基映喃一3一甲酸:
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5.丁基锂通过烷基取代反应，
例如:
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氨基取代反应，‘武慈反应，可制取许多有价值的化合物。
与邻一二澳苯进行武慈反应制取2，2一二嗅联苯:
C:
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与2一甲基一1
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制得R一
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与邻一经甲丛澳苯反应，再与三苯基氯化铅反应，制得邻一经甲基四苯基铅:
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（二）丁基锂作合成棣胶聚合反应引发制
丁基锂的最大用途，是作合成橡胶聚合反应的引发剂，主要用来引发丁二烯、异戊二烯、
苯乙烯的聚合反应，例如引发合成丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物、乙烯一丁二烯嵌段聚合物
SBS热塑性弹性体、星形丁苯热塑性弹性体l（SB）}R、苯乙烯一丁二烯星形SB嵌段多臂聚
合物、中乙烯基聚丁二烯橡胶、端经基液体丁苯橡胶等。
近年来我国也在这一领域作了许多研究工作，并取得了可喜成绩。
北京燕山石油化工公司
研究院和岳阳石油化工总厂橡胶厂合作开发用丁基锂作引发剂生产SBS热塑性弹性体，83年
完成半工业试验，85年通过技术鉴定，复旦大学以仲丁基锂为引发剂，北京化工学院以正丁
基锂为引发剂，对星形丁苯热塑性弹性体（SB）}R的合成进行了研究，还有人对丁基锂引
发合成中乙烯基聚丁二烯橡胶和星形sB嵌段多聚合物进行了研究。
在选择合成橡胶引发剂时，需要在活性和稳定性上加以权衡。
要求活性好，就要选用仲
丁基锂。
用仲丁基锂引发生产的聚合物分子量分布较窄。
但仲丁基锂热稳定性差，贮存寿命
短。
要求热稳定好，就要选用正丁基锂。
用正丁锂引发生产的聚合物分子量分布宽。
正丁基
锂贮存寿命较长，但活性较差。
无论是仲丁基锂还是正丁基锂，都各有利弊，不能完全令人
满意。
为适应合成橡胶工业发展的需要，美国锂公司研制出了一系列二元烷基锂引发剂，称为
BLL烷基锂oBLL为正丁基锂或仲丁基锂的复合物，按配方用量比例的不同，形成一系列
产品，性能较优的有BEL-Nil<摩尔比为1:
1的正丁基锂与乙基锂复合物）、BLL-N13
（摩尔比为1:
3的正一r基锂与乙基锂复合物、BEL-S11摩尔比为1:
1的仲才基锂与
乙基锂复合物、BE工-S13（摩尔比为1:
3的仲丁基锂与乙基锂的复合抓）等。
BEL在活
性方面比单一的正丁基鲤有明显的提高，而在稳定性方面比单一的仲丁基锂好得多。
乙基锂
与丁基锂配合后也大大改进了性能，单独的乙基锂仅微溶于有机溶剂，不能作聚合物工业生
产的引发剂，但与丁基锂配合后，其溶解度便大大提高了，成为实际上可溶的物质，因而可
以用作聚合反应的引发剂。
BEL复合物除了活性和稳定性较优外，所含有效锂量也比丁基
锂高，而且在有机合成中还能作金属取代剂。
下面对BEL复合物的优点作进一步讨论。
1.稳定性
在各种溶剂中各种浓度的BEL复合物均比单一的下基锂稳定，与仲丁基锂比较，其稳定
性尤为突出。
图1是在40-C,120天内仲一丁基锂（A）正丁墓锂（C）和BEL复合物（B和
D）的损失量。
溶剂为环已烷，浓度为12^-15%（重量）。
图2为仲丁基锂对残余碱度的敏
感性。
残余碱度增加，对仲丁基锂的热稳定性有明显影响。
但BEL对
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