Трихлорид бора
| |||
| Имена | |||
|---|---|---|---|
| Название ИЮПАК Трихлорид бора | |||
| Другие имена Хлорид бора(III) Трихлорборан | |||
| Идентификаторы | |||
3D model ( JSmol ) | |||
| ХимическийПаук | |||
| Информационная карта ECHA | 100.030.586 | ||
| Номер ЕС |
| ||
ПабХим CID | |||
| номер РТЭКС |
| ||
| НЕКОТОРЫЙ | |||
Панель управления CompTox ( EPA ) | |||
| Характеристики | |||
| БСl 3 | |||
| Молярная масса | 117.17 g/mol | ||
| Появление | Бесцветный газ, дым в воздухе | ||
| Плотность | 1,326 г/см 3 | ||
| Температура плавления | -107,3 ° C (-161,1 ° F; 165,8 К) | ||
| Точка кипения | 12,6 ° С (54,7 ° F; 285,8 К) [1] | ||
| гидролиз | |||
| Растворимость | растворим в CCl 4 , этаноле | ||
| -59.9·10 −6 см 3 /моль | |||
Показатель преломления ( n D ) | 1.00139 | ||
| Структура | |||
| Тригонально-планарный ( D 3h ) | |||
| ноль | |||
| Термохимия | |||
Теплоемкость ( С ) | 107 Дж/моль К | ||
Стандартный моляр энтропия ( S ⦵ 298 ) | 206 Дж/моль К | ||
Стандартная энтальпия образование (Δ f H ⦵ 298 ) | -427 кДж/моль | ||
Свободная энергия Гиббса (Δ f G ⦵ ) | -387,2 кДж/моль | ||
| Опасности [2] | |||
| Безопасность и гигиена труда (OHS/OSH): | |||
Основные опасности | Может быть смертельно при проглатывании или вдыхании Вызывает серьезные ожоги глаз, кожи, рта, легких и т. д. Контакт с водой дает HCl. | ||
| СГС Маркировка : | |||
   | |||
| Опасность | |||
| Х300 , Х314 , Х330 [примечание 1] | |||
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |||
| точка возгорания | Невоспламеняющийся | ||
| Паспорт безопасности (SDS) | КМГС | ||
| Родственные соединения | |||
Другие анионы | Трифторид бора Трибромид бора Борные триоды | ||
Другие катионы | Трихлорид алюминия трихлорид галлия | ||
Родственные соединения | Триоксид бора Четыреххлористый углерод | ||
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |||
Трихлорид бора — неорганическое соединение формулы BCl 3 . Этот бесцветный газ является реагентом в органическом синтезе . Он очень реактивен по отношению к воде.
Производство и структура
[ редактировать ]Бор реагирует с галогенами с образованием соответствующих тригалогенидов. Однако трихлорид бора производится в промышленных масштабах путем прямого хлорирования оксида бора и углерода при 501 °C.
- B 2 O 3 + 3 C + 3 Cl 2 → 2 BCl 3 + 3 CO
Карботермическая реакция аналогична процессу Кролла конверсии диоксида титана в тетрахлорид титана. В лаборатории BF 3 реагирует с AlCl 3 и дает BCl 3 посредством галогенного обмена. [3] BCl 3 представляет собой тригональную плоскую молекулу, как и другие тригалогениды бора, и имеет длину связи 175 мкм.
Было предложено объяснить короткое расстояние B-Cl некой степенью π-связи, хотя относительно ее размера ведутся некоторые споры. [3] Он не димеризуется, хотя ЯМР-исследования смесей тригалогенидов бора показывают наличие смешанных галогенидов. Отсутствие димеризации контрастирует с тенденцией AlCl 3 и GaCl 3 , которые образуют димеры или полимеры с 4 или 6 координационными металлоцентрами.
Реакции
[ редактировать ]BCl 3 легко гидролизуется с образованием соляной и борной кислот :
- BCl 3 + 3 H 2 O → B(OH) 3 + 3 HCl
Спирты ведут себя аналогично, давая сложные эфиры борной кислоты, например триметилборат .
Являясь сильной кислотой Льюиса , BCl 3 образует аддукты с третичными аминами , фосфинами , простыми и тиоэфирами и галогенид- ионами. [4] Образование аддукта часто сопровождается увеличением длины связи B-Cl. BCl 3 •S(CH 3 ) 2 (CAS# 5523-19-3) часто используется в качестве удобного источника BCl 3 , поскольку это твердое вещество (т.пл. 88-90 °C) выделяет BCl 3 :
- (CH 3 ) 2 S·BCl 3 ⇌ (CH 3 ) 2 S + BCl 3
смешанные арил- и алкилхлориды Известны также бора. Дихлорид фенилбора коммерчески доступен. Такие соединения можно получить реакцией перераспределения BCl 3 с оловоорганическими реагентами:
- 2 BCl 3 + R 4 Sn → 2 RBCl 2 + R 2 SnCl 2
Снижение
[ редактировать ]Восстановление BCl 3 до элементарного бора проводится в промышленных масштабах в лаборатории, при этом трихлорид бора можно превратить в тетрахлорид дибора путем нагревания с металлической медью: [5]
- 2 BCl 3 + 2 Cu → B 2 Cl 4 + 2 CuCl
B 4 Cl 4 также можно получить таким способом. Бесцветный тетрахлорид дибора (т.пл. -93 °C) представляет собой плоскую молекулу в твердом теле (похож на четырехокись азота , но в газовой фазе структура имеет шахматную структуру). [3] Он разлагается (диспропорционируется) при комнатной температуре с образованием ряда монохлоридов общей формулы (BCl) n , в которой n может составлять 8, 9, 10 или 11.
- n B 2 Cl 4 → B n Cl n + n BCl 3
соединения формул B 8 Cl 8 и B 9 Cl 9 Известно, что содержат замкнутые каркасы из атомов бора.
Использование
[ редактировать ]Трихлорид бора является исходным материалом для производства элементарного бора. Он также используется при рафинировании сплавов алюминия , магния , цинка и меди для удаления нитридов , карбидов и оксидов из расплавленного металла. Его использовали в качестве флюса для пайки сплавов алюминия, железа , цинка , вольфрама и монеля . Алюминиевые отливки можно усовершенствовать обработкой расплава парами трихлорида бора. При производстве электрических резисторов однородную и прочную клейкую углеродную пленку можно нанести на керамическую основу с помощью BCl 3 . Он использовался в области высокоэнергетического топлива и ракетного топлива в качестве источника бора для повышения значения БТЕ. BCl 3 также используется при плазменном травлении в производстве полупроводников . Этот газ травит оксиды металлов путем образования летучих соединений BOCl x и M x O y Cl z .
BCl 3 используется как реагент при синтезе органических соединений. Как и соответствующий бромид, он расщепляет связи CO в простых эфирах . [1] [6]
Безопасность
[ редактировать ]BCl 3 — агрессивный реагент, способный образовывать хлористый водород под воздействием влаги или спиртов . Аддукт диметилсульфида . (BCl 3 SMe 2 ), который представляет собой твердое вещество, гораздо безопаснее в использовании [7] когда это возможно, но H 2 O разрушит часть BCl 3 , оставив диметилсульфид в растворе.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Ямамото, Ю.; Мияура, Н. (2004). «Трихлорид бора». В Пакетте, Л. (ред.). Энциклопедия реагентов для органического синтеза . Нью-Йорк: Дж. Уайли и сыновья. дои : 10.1002/047084289X.rb245.pub2 . ISBN 0-471-93623-5 .
- ^ Индексный номер. 005-002-00-5 Приложения VI, Часть 3, к Регламенту (ЕС) № 1272/2008 Европейского Парламента и Совета от 16 декабря 2008 г. о классификации, маркировке и упаковке веществ и смесей, внесении изменений и отмене Директив. 67/548/EEC и 1999/45/EC, а также вносящий поправки в Регламент (ЕС) № 1907/2006 . OJEU L353, 31 декабря 2008 г., стр. 1–1355, стр. 341.
- ^ Jump up to: а б с Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8 .
- ^ Джеррард, В.; Лапперт, М.Ф. (1958). «Реакции трихлорида бора с органическими соединениями». Химические обзоры . 58 (6): 1081–1111. дои : 10.1021/cr50024a003 .
- ^ Вартик, Т.; Розенберг, Р.; Фокс, ВБ (1967). «Дибора тетрахлорид». Неорганические синтезы . Том. 10. С. 118–125. дои : 10.1002/9780470132418.ch18 . ISBN 978-0-470-13241-8 .
- ^ Шун Окая; Кейитиро Окуяма; Кентаро Окано; Хидетоши Токуяма (2016). «Снятие защиты с фенольного бензилового эфира, стимулируемое трихлорбором, с использованием пентаметилбензола в качестве поглотителя нельюисовских катионов» . Орг. Синтез . 93 : 63–74. дои : 10.15227/orgsyn.093.0063 .
- ^ Уилльярд, Пол Г.; Фрайл, Крейг Б. (1980). «Комплексы тригалогенида бора и метилсульфида как удобные реагенты для деалкилирования ариловых эфиров». Буквы тетраэдра . 21 (39): 3731. doi : 10.1016/0040-4039(80)80164-X .
Примечания
[ редактировать ]- ^ На территории Европейского Союза на маркировке также должно быть указано следующее дополнительное указание об опасности (EUH014): Бурно реагирует с водой.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Мартин, доктор медицинских наук (1944). «Координационные соединения трихлорида бора. I. - Обзор». Химические обзоры . 34 (3): 461–473. дои : 10.1021/cr60109a005 .
- Кабалка, ГВ; Ву, ЗЗ; Джу, Ю.Х. (2003). «Использование борорганических хлоридов и бромидов в органическом синтезе». Журнал металлоорганической химии . 680 (1–2): 12–22. дои : 10.1016/S0022-328X(03)00209-2 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|