Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Шаровидная модель аниона борогидрида, BH-
4

Боргидрид относится к аниону B H-
4и его соли. [1] Боргидрид - это также термин, используемый для соединений, содержащих BH.
4− пИкс-
п, например цианоборгидрид ( B (CN) H-
3) и триэтилборгидрид (B (C 2 H 5 ) 3 H - ). Боргидриды находят широкое применение в качестве восстановителей в органическом синтезе . Наиболее важными борогидридами являются борогидрид лития и боргидрид натрия , но другие соли хорошо известны (см. Таблицу). [2] Тетрагидробораты также представляют академический и промышленный интерес в неорганической химии. [3]

История [ править ]

Боргидриды щелочных металлов были впервые описаны в 1940 году Германом Ирвингом Шлезингером и Гербертом С. Брауном . Они синтезировали боргидрид лития (LiBH 4 ) из диборана (B 2 H 6 ): [4] [5]

2 MH + B 2 H 6 → 2 M [BH 4 ]  (M = Li, Na, K и т. Д.)

Современные методы включают восстановление триметилбората гидридом натрия. [2]

Структура [ править ]

В анионе борогидрида и большинстве его модификаций бор имеет тетраэдрическую структуру. [6] Реакционная способность связей B-H зависит от других лигандов. Этильные группы, высвобождающие электроны, как в триэтилборогидриде, делают центр B-H высоконуклеофильным. Напротив, цианоборгидрид является более слабым восстановителем из-за электроноакцепторного цианозаместителя. Противокатион также влияет на восстанавливающую способность реагента.

Избранные свойства различных солей боргидрида
Гидрид
[номер CAS]		Мол. вес.
(г / моль)		Плотность водородаПлотность
(г / см 3 )		т.пл.
(° C)		Растворимость в воде
(г / 100 мл при 25 ° C)		Растворимость в MeOH
(г / 100 мл, 25 ° C)		Растворимость в Et 2 O
(г / 100 мл, 25 ° C)		Растворимость в ТГФ
(г / 100 мл при 25 ° C)
LiBH 4
[16949-15-8]		21,7818,50,6628020,9разложить (44 в EtOH )4.322,5
NaBH 4
[16940-66-2]		37,8310,61.075055516,4 (при 20 ° С)инсол.0,1 (при 20 ° C)
NaBH 3 CN
[25895-60-7]		62,846.41,20240 с разл.терпимо [7]217инсол.36
KBH 4
[13762-51-1]		53,947,41.17585 (до H 2 )19инсол.инсол.инсол.
LiBHEt 3
[22560-16-3]		105,940,95неизвестныйнеизвестныйразложитьразложитьN / Aвысокий (поставляется коммерчески)

Использует [ редактировать ]

Боргидрид натрия - это борогидрид, который производится в крупнейших промышленных масштабах, оцениваемых в 5000 тонн / год в 2002 году. Основное применение - восстановление диоксида серы с образованием дитионита натрия :

NaBH 4 + 8 NaOH + 8 SO 2 → 4 Na 2 S 2 O 4 + NaBO 2 + 6 H 2 O

Дитионит используется для отбеливания древесной массы. [2] Боргидрид натрия также используется для снижения содержания альдегидов и кетонов при производстве фармацевтических препаратов, включая хлорамфеникол , тиофеникол , витамин А , атропин и скополамин , а также многих ароматизаторов и ароматизаторов.

Возможные приложения [ править ]

Из-за высокого содержания водорода боргидридные комплексы и соли представляют интерес в контексте хранения водорода . [8] Напоминает родственные работы по аммиачному борану , проблемы связаны с медленной кинетикой и низкими выходами водорода, а также проблемами с регенерацией исходных боргидридов.

Координационные комплексы [ править ]

Шаровидная модель из Zr (BH 4 ) 4

В своих координационных комплексах ион боргидрида связан с металлом с помощью одного-трех мостиковых атомов водорода. [9] [3] [10] В большинстве таких соединений BH-
4лиганд бидентатный . Некоторые гомолептические боргидридные комплексы летучие. Одним из примеров является боргидрид урана .

Боргидридные комплексы металлов часто можно получить с помощью простой реакции отщепления соли: [11]

TiCl 4 + 4 LiBH 4 + Et 2 O (растворитель) → Ti (BH 4 ) 4 (Et 2 O) + 4 LiCl

Разложение [ править ]

Некоторые тетрагидробораты металлов при нагревании превращаются в бориды металлов . Когда боргидридный комплекс является летучим, этот путь разложения является основой химического осаждения из паровой фазы , способа осаждения тонких пленок боридов металлов. [12] Например, дибориды циркония и гафния , ZrB 2 и HfB 2 , могут быть получены посредством химического осаждения из паровой фазы тетрагидроборатов Zr (BH 4 ) 4 и Hf (BH 4 ) 4 : [12]

M (BH 4 ) 4 → MB 2 + B 2 H 6 + 5 H 2

Дибориды металлов находят применение в качестве покрытий из-за их твердости, высокой температуры плавления, прочности, устойчивости к износу и коррозии и хорошей электропроводности. [12]

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Тетрагидроборат» . Chemspider.com . Проверено 26 февраля 2013 года .
  2. ^ a b c Rittmeyer, P .; Вительманн, У. "Гидриды". Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a13_199 .
  3. ^ а б Махаев, В.Д. (2000). «Боргидрид». Русь. Chem. Ред. (69): 727–746. DOI : 10,1070 / RC2000v069n09ABEH000580 .
  4. ^ Шлезингер, HC; Браун, HR (1940). «Металлоборгидриды. III. Боргидрид лития». Варенье. Chem. Soc . 62 (12): 3429–3435. DOI : 10.1021 / ja01869a039 .
  5. ^ Шлезингер, HC; Браун, HR; Hoekstra, LR (1953). «Реакции диборана с гидридами щелочных металлов и их аддитивные соединения. Новые синтезы боргидридов. Боргидриды натрия и калия». Варенье. Chem. Soc . 75 : 199–204. DOI : 10.1021 / ja01097a053 .
  6. ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.
  7. ^ Хатчинс, Роберт О.; Hutchins, MaryGail K .; Кроули, Мэтью Л. (2007). «Цианоборгидрид натрия». Энциклопедия реагентов для органического синтеза, 8 томов . Энциклопедия реагентов для органического синтеза . Джон Вили и сыновья. DOI : 10.1002 / 047084289X.rs059.pub2 . ISBN 978-0471936237.
  8. ^ Яронь, Томаш; Вегнер, Войцех; Грочала, Войцех (17 августа 2018 г.). «M [Y (BH4) 4] и M2Li [Y (BH4) 6-xClx] (M = Rb, Cs): новые боргидридные производные иттрия и их свойства хранения водорода». Сделки Дальтона . 42 (19): 6886–93. DOI : 10.1039 / C3DT33048F . PMID 23503711 . 
  9. ^ Marks, TJ; Колб, младший (1977). «Боргидрид». Chem. Ред . 77 : 263. DOI : 10.1021 / cr60306a004 .
  10. ^ Besora, M .; Льедос, А. (2008). «Режимы координации и динамика гидридного обмена в комплексах тетрагидроборатов переходных металлов». Структура и связь . 130 : 149–202. DOI : 10.1007 / 430_2007_076 . ISBN 978-3-540-78633-7.
  11. ^ Franz, H .; Fusstetter, H .; Нёт, Х. (1976). «Боргидрид». Z. Anorg. Allg. Chem . 427 : 97–113. DOI : 10.1002 / zaac.654270202 .
  12. ^ a b c Дженсен, Дж. А; Gozum, JE; Поллина Д.М. Джиролами, GS (1988). «Тетрагидробораты титана, циркония и гафния в качестве« адаптированных »предшественников CVD для тонких пленок диборидов металлов». Варенье. Chem. Soc . 110 (5): 1643–1644. DOI : 10.1021 / ja00213a058 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Тетрагидроборат натрия