  | |
 Элементарная ячейка борогидрида лития при комнатной температуре | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК Тетрагидридоборат лития (1–) | |
| Другие имена Гидроборат лития , тетрагидроборат лития борат (1-), тетрагидро-, литий, боранат лития | |
| Идентификаторы | |
3D модель ( JSmol ) | |
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.037.277  |
PubChem CID | |
| Номер RTECS |
|
| UNII | |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| |
| |
| Характеристики | |
| LiBH 4 | |
| Молярная масса | 21,784 г / моль |
| Внешность | Белое твердое вещество |
| Плотность | 0,666 г / см 3 [1] |
| Температура плавления | 268 ° С (514 ° F, 541 К) |
| Точка кипения | 380 ° С (716 ° F, 653 К) разлагается |
| реагирует | |
| Растворимость в эфире | 2,5 г / 100 мл |
| Структура [2] | |
| ромбический | |
| ПНМА | |
а = 7,17858 (4), b = 4,43686 (2), с = 6,80321 (4) | |
Объем решетки ( В ) | 216,685 (3) А 3 |
Формула единиц ( Z ) | 4 |
| [4] B | |
| Термохимия | |
Теплоемкость ( C ) | 82,6 Дж / моль К |
Стандартная мольная энтропия ( S | 75,7 Дж / моль К |
Std энтальпия формации (Δ F H ⦵ 298 ) | -198,83 кДж / моль |
| Опасности | |
| > 180 ° С (356 ° F, 453 К) | |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
 проверить ( что есть ?)  | |
| Ссылки на инфобоксы | |
Боргидрид лития (LiBH 4 ) является тетрагидроборат и известным в органическом синтезе в качестве восстановителя для сложных эфиров . Хотя литиевая соль менее распространена, чем родственный борогидрид натрия , она обладает некоторыми преимуществами, так как является более сильным восстановителем и хорошо растворяется в простых эфирах, оставаясь при этом более безопасным в обращении, чем алюмогидрид лития . [3]
Подготовка [ править ]
Боргидрид лития может быть получен реакцией метатезиса, которая происходит при шаровой мельнице более широко доступных боргидрида натрия и бромида лития : [4]
- NaBH 4 + LiBr → NaBr + LiBH 4
В качестве альтернативы он может быть синтезирован путем обработки трифторида бора с гидрид лития в диэтиловом эфире : [5]
- BF 3 + 4 LiH → LiBH 4 + 3 LiF
Реакции [ править ]
Боргидрид лития является более сильным восстановителем, чем боргидрид натрия . [6] В смесях метанола и диэтилового эфира борогидрид лития способен восстанавливать сложные эфиры до спиртов и первичные амиды до аминов . [7] Напротив, эти субстраты не подвержены действию боргидрида натрия. Повышенная реакционная способность объясняется поляризацией карбонильного субстрата за счет комплексообразования с катионом лития. [3]
Хемоселективность [ править ]
Использование боргидрида лития особенно выгодно в некоторых препаратах из-за его более высокой хемоселективности по сравнению с другими популярными восстанавливающими агентами, такими как алюмогидрид лития . Например, в отличие от алюмогидрида лития, борогидрид лития восстанавливает сложные эфиры, нитрилы , лактоны , первичные амиды и эпоксиды , сохраняя при этом нитрогруппы , карбаминовые кислоты , алкилгалогениды и вторичные / третичные амиды. [7]
Производство водорода [ править ]
Боргидрид лития реагирует с водой с образованием водорода. Эта реакция может быть использована для получения водорода. [8]
Хранение энергии [ править ]
Боргидрид лития известен как один из химических энергоносителей с самой высокой плотностью энергии . Хотя в настоящее время это не имеет практического значения, твердое вещество будет выделять 65 МДж / кг тепла при обработке кислородом воздуха. Поскольку он имеет плотность 0,67 г / см 3 , окисление жидкого борогидрида лития дает 43 МДж / л . Для сравнения: бензин дает 44 МДж / кг (или 35 МДж / л), а жидкий водород дает 120 МДж / кг (или 8,0 МДж / л). [nb 1] Высокая удельная плотность энергии боргидрида лития сделала его привлекательным кандидатом для использования в автомобильном и ракетном топливе, но, несмотря на исследования и пропаганду, он не получил широкого распространения. Как и все энергоносители на основе химического гидрида, боргидрид лития очень сложно перерабатывать (то есть перезаряжать) и, следовательно, страдает низкой эффективностью преобразования энергии . В то время как батареи, такие как ионно-литиевые, имеют плотность энергии до 0,72 МДж / кг и 2,0 МДж / л, их эффективность преобразования постоянного тока в постоянный может достигать 90%. [ необходима цитата ] Ввиду сложности механизмов рециркуляции гидридов металлов, [9] такой высокий КПД преобразования энергии непрактичен с существующей технологией.
| Вещество | Удельная энергия МДж / кг | Плотность г / см 3 | Плотность энергии МДж / л |
|---|---|---|---|
| LiBH 4 | 65,2 | 0,666 | 43,4 |
| Обычный бензин | 44 год | 0,72 | 34,8 |
| Жидкий водород | 120 | 0,0708 | 8 |
| литий-ионный аккумулятор | 0,72 | 2,8 | 2 |
См. Также [ править ]
- Литий-алюминиевый гидрид
- Боргидрид натрия
- Топливный элемент с прямым боргидридом
Заметки [ править ]
- ^ Большее отношение плотности энергии к удельной энергии для водорода связано с очень низкой массовой плотностью (0,071 г / см 3 ).
Ссылки [ править ]
- ^ Страница сведений о продукте Sigma-Aldrich
- ^ J-Ph. Сули, Г. Рено, Р. Черни, К. Ивон (2002-11-18). «Борогидрид лития LiBH 4 : I. Кристаллическая структура». Журнал сплавов и соединений . 346 (1–2): 200–205. DOI : 10.1016 / S0925-8388 (02) 00521-2 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ^ a b Лука Банфи, Энрика Нарисано, Рената Рива, Эллен В. Бакстер "Боргидрид лития" e-EROS Энциклопедия реагентов для органического синтеза, 2001 John Wiley & Sons. DOI : 10.1002 / 047084289X.rl061.pub2 .
- ^ Питер Rittmeyer, Ульрих Wietelmann «Гидриды» в энциклопедии Ульмана промышленной химии, 2002, Wiley-VCH, Weinheim. DOI : 10.1002 / 14356007.a13_199
- ^ Брауэр, Георг (1963). Справочник по препаративной неорганической химии Vol. 1, 2-е изд . Нью-Йорк: Academic Press. п. 775. ISBN 978-0121266011.
- ^ Барретт, Энтони GM (1991). «Восстановление производных карбоновых кислот до спиртов, простых эфиров и аминов». В Тросте, Барри; Флеминг, Ян; Шрайбер, Стюарт (ред.). Сокращение: селективность, стратегия и эффективность в современной органической химии (1-е изд.). Нью-Йорк: Pergamon Press. п. 244. DOI : 10.1016 / B978-0-08-052349-1.00226-2 . ISBN 9780080405995.
- ^ a b Оокава, Атсухиро; Соай, Кенсо (1986). «Смешанные растворители, содержащие метанол в качестве полезной реакционной среды для уникального хемоселективного восстановления борогидрида лития». Журнал органической химии . 51 (21): 4000–4005. DOI : 10.1021 / jo00371a017 .
- ^ Y. Кодзима и др., "Производство водорода реакцией гидролиза боргидрида лития", Международный журнал водородной энергетики, 29 (12): 1213-1217, август 2004; DOI: 10.1016 / j.ijhydene.2003.12.009 научная прямая ссылка
- ^ Патент США 4002726 (1977) рециркуляция борогидрида лития из бората лития через промежуточное соединение бората метил
