Jump to content

Боргидрид лития

Боргидрид лития
Элементарная ячейка боргидрида лития при комнатной температуре
Элементарная ячейка боргидрида лития при комнатной температуре
Имена
Название ИЮПАК
Тетрагидридоборат лития(1–)
Другие имена
гидроборат лития,
Тетрагидроборат лития
Борат(1-), тетрагидро-, литий, боранат лития
Идентификаторы
3D model ( JSmol )
ХимическийПаук
Информационная карта ECHA 100.037.277 Отредактируйте это в Викиданных
номер РТЭКС
  • ЭД2725000
НЕКОТОРЫЙ
Характеристики
ЛиБХ 4
Молярная масса 21.784 g/mol
Появление Белый твердый
Плотность 0,666 г/см 3 [1]
Температура плавления 268 ° С (514 ° F; 541 К)
Точка кипения 380 ° C (716 ° F, 653 К) разлагается.
реагирует
Растворимость в эфире 2,5 г/100 мл
Структура [2]
орторомбический
Пнма
а = 7,17858(4), б = 4,43686(2), в = 6,80321(4)
216,685(3) А 3
4
[4]Б
Термохимия
82,6 Дж/(моль⋅К)
75,7 Дж/(моль⋅К)
−198,83 кДж/моль
Опасности
> 180 ° C (356 ° F; 453 К)
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).

Боргидрид лития (LiBH 4 ) — боргидрид , известный в органическом синтезе как восстановитель сложных эфиров . Хотя соль лития менее распространена, чем родственный боргидрид натрия , она дает некоторые преимущества, поскольку является более сильным восстановителем и хорошо растворима в эфирах, оставаясь при этом более безопасной в обращении, чем литийалюминийгидрид . [3]

Подготовка

[ редактировать ]

Боргидрид лития можно получить реакцией метатезиса , которая происходит при измельчении в шаровой мельнице более распространенных боргидрида натрия и бромида лития : [4]

NaBH 4 + LiBr → NaBr + LiBH 4

Альтернативно его можно синтезировать обработкой трифторида бора гидридом лития в диэтиловом эфире : [5]

BF 3 + 4 LiH → LiBH 4 + 3 LiF

Боргидрид лития полезен в качестве источника гидрида ( H ). Он может реагировать с рядом карбонильных субстратов и других поляризованных углеродных структур с образованием связи водород-углерод. Он также может реагировать с -кислотными веществами Бренстеда-Лоури (источники H + ) с образованием газообразного водорода .

Реакции восстановления

[ редактировать ]

Как восстановитель гидрида боргидрид лития более силен, чем боргидрид натрия. [6] [7] но слабее, чем литийалюминийгидрид. [7] В отличие от аналога натрия, он может восстанавливать сложные эфиры до спиртов, нитрилы и первичные амиды до аминов , а также открывать эпоксиды . Повышенная реакционная способность во многих из этих случаев объясняется поляризацией карбонильного субстрата за счет комплексообразования с катионом лития. [3] В отличие от алюминиевого аналога, он не реагирует с нитрогруппами , карбаминовыми кислотами , алкилгалогенидами , вторичными и третичными амидами.

Производство водорода

[ редактировать ]

Боргидрид лития реагирует с водой с образованием водорода. Эту реакцию можно использовать для получения водорода. [8]

Хотя эта реакция обычно является спонтанной и бурной, достаточно стабильные водные растворы боргидрида лития можно приготовить при низкой температуре дегазированную , дистиллированную воду если использовать воздействия кислорода . и тщательно избегать [9]

Хранение энергии

[ редактировать ]
Объемная и гравиметрическая плотность энергии
Схема переработки борогидрида лития. Исходные материалы: борат лития и водород.

Боргидрид лития известен как один из с самой высокой плотностью энергии химических энергоносителей . выделяется 65 МДж / кг Хотя в настоящее время это не имеет практического значения, при обработке кислородом воздуха тепла. Так как он имеет плотность 0,67 г/см. 3 , окисление жидкого боргидрида лития дает 43 МДж/л . Для сравнения: бензин дает 44 МДж/кг (или 35 МДж/л), а жидкий водород — 120 МДж/кг (или 8,0 МДж/л). [номер 1] Высокая удельная энергетическая плотность борогидрида лития сделала его привлекательным кандидатом для автомобильного и ракетного топлива, но, несмотря на исследования и пропаганду, он не нашел широкого применения. Как и все энергоносители на основе химических гидридов, боргидрид лития очень сложно перерабатывать (т.е. перезаряжать), и поэтому он имеет низкую эффективность преобразования энергии . Хотя такие батареи, как литий-ионные, имеют плотность энергии до 0,72 МДж/кг и 2,0 МДж/л, их эффективность преобразования постоянного тока в постоянный может достигать 90%. [10] Ввиду сложности механизмов переработки гидридов металлов, [11] такая высокая эффективность преобразования энергии непрактична при нынешних технологиях.

Сравнение физических свойств
Вещество Удельная энергия ,
МДж / кг
Плотность ,,
г/см 3
Плотность энергии ,
МДж/л
ЛиБХ 4 0 65.2 0 0.666 0 43.4
Обычный бензин 0 44 .00 0.72 00 34.8
Жидкий водород 120 .00 0.0708 8
Литий-ионный аккумулятор 00 0.72 2.8 000 2

См. также

[ редактировать ]

Примечания

[ редактировать ]
  1. ^ Большее отношение плотности энергии к удельной энергии водорода обусловлено очень низкой массовой плотностью (0,071 г / см 2). 3 ).
  1. ^ Страница сведений о продукте Sigma-Aldrich .
  2. ^ J-Ph. Сули, Г. Реноден, Р. Черни, К. Ивон (18 ноября 2002 г.). «Борогидрид лития LiBH 4 : I. Кристаллическая структура». Журнал сплавов и соединений . 346 (1–2): 200–205. дои : 10.1016/S0925-8388(02)00521-2 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  3. ^ Jump up to: а б Лука Банфи, Энрика Нарисано, Рената Рива, Эллен В. Бакстер, «Борогидрид лития» Электронная энциклопедия реагентов для органического синтеза EROS, 2001, John Wiley & Sons. дои : 10.1002/047084289X.rl061.pub2 .
  4. ^ Питер Риттмайер, Ульрих Вительманн, «Гидриды» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана, 2002, Wiley-VCH, Вайнхайм. два : 10.1002/14356007.a13_199 .
  5. ^ Брауэр, Георг (1963). Справочник по препаративной неорганической химии . Том. 1 (2-е изд.). Нью-Йорк: Академическая пресса. п. 775. ИСБН  978-0-12-126601-1 .
  6. ^ 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: Пергамон Пресс. п. 244. дои : 10.1016/B978-0-08-052349-1.00226-2 . ISBN  978-0-08-040599-5 .
  7. ^ Jump up to: а б Оокава, Ацухиро; Соаи, Кенсо (1986). «Смешанные растворители, содержащие метанол, в качестве полезной реакционной среды для уникального хемоселективного восстановления боргидрида лития». Журнал органической химии . 51 (21): 4000–4005. дои : 10.1021/jo00371a017 .
  8. ^ Мацумото, Шиничи (август 2004 г.). «Получение водорода реакцией гидролиза борогидрида лития» , . Кодзима, Ёсицугу; Кимбара Масахико ; doi : 10.1016/j.ijhydene.2003.12.009 .
  9. ^ Банус, М. Дуглас; Брэгдон, Роберт В.; Гибб, Томас Р.П. младший (1952). «Получение борогидридов четвертичного аммония из борогидридов натрия и лития». Дж. Ам. хим. Соц . 74 (9): 2346–2348. дои : 10.1021/ja01129a048 .
  10. ^ Валён, Ларс Оле и Шусмит, Марк И. (2007). Влияние рабочих циклов PHEV и HEV на производительность аккумулятора и аккумуляторного блока (PDF). Конференция по подключаемым к электросети шоссейным электромобилям 2007 г.: материалы. Проверено 11 июня 2010 г.
  11. ^ Патент США 4 002 726 (1977 г.) Рециркуляция боргидрида лития из бората лития через промежуточный метилборат.
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 3d3909a0f508e4b1f78605cfa18f4610__1698707220
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/3d/10/3d3909a0f508e4b1f78605cfa18f4610.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Lithium borohydride - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)