Cesko.wiki Tetrahydridoboritany
Author
Albert Flores[[Soubor:Borohydride-3D-balls.png|náhled|vpravo|150px|Model tetrahydridoboritanového aniontu, [BH4]−]]
Tetrahydridoboritany, též nazývané borohydridy, jsou soli tetrahydridoboritanového (borohydridového) aniontu, [BH4]−.
Jako borohydridy či tetrahydroboritany se také označují sloučeniny obsahující ionty [BH4−nXn}]−, kde n je celé číslo od 0 do 3; příkladem jsou kyanoborohydridy (kyanotrihydridoboritany), [BH3(CN)]− a triethylborohydridy (triethylhydridoboritany), [BH(CH2CH3)3]−. Borohydridy se používají v organických syntézách jako redukční činidla. +more Nejvýznamnějšími sloučeninami z této skupiny jsou tetrahydridoboritan lithný a tetrahydridoboritan sodný. Tetrahydridoboritany mají také využití v průmyslové anorganické chemii.
Historie
Borohydridy alkalických kovů byly poprvé popsány v roce 1940, kdy Hermann Irving Schlesinger a Herbert C. +more Brown připravili borohydrid lithný (LiBH4) z diboranu (B2H6):.
: 2 MH + B2H6 → 2 M[BH4] (M = například Li, Na, K, Rb, Cs)
V současnosti se borohydridy připravují reakcemi diboranu nebo trimethylboritanu s hydridy kovů ve vhodném rozpouštědle.
Struktura
Borohydridový anion a většina jeho derivátů obsahují atom boru v tetraedrickém uspořádání. Reaktivita vazeb B−H závisí na přítomných ligandech. +more Ethylové skupiny, které dodávají elektrony, například u triethylborohydridu, dodávají B−H centrům vysokou nukleofilitu. Skupiny odtahující elektrony, například kyanidové ionty u kyanoborohydridu, jsou elektrofilní a jedná se o slabší redukční činidla.
| Sloučenina číslo CAS | molární hmotnost (g/mol) | Vodíková hustota | Hustota (g/cm3) | teplota tání (°C) | rozpustnost ve vodě (g/100 ml při 25 °C) | rozpustnost v methanolu (g/100 ml, 25 °C) | rozpustnost v diethyletheru (g/100 ml, 25 °C) | rozpustnost v tetrahydrofuranu (g/100 ml při 25 °C) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| borohydrid lithný (LiBH4) [16949-15-8] | 21,78 | 18,5 | 0,66 | 280 | 20,9 | rozklad (v ethanolu 44) | 4,3 | 22,5 |
| borohydrid sodný (NaBH4) [16940-66-2] | 37,83 | 10,6 | 1,07 | 505 | 55 | 16,4 (20 °C) | nerozpustný | 0,1 (20 °C) |
| kyanoborohydrid sodný (Na[BH3(CN)]) [25895-60-7] | 62,84 | 6,4 | 1,20 | 240 (současně se rozkládá) | nereaguje | 217 | nerozpustný | 36 |
| borohydrid draselný (KBH4)} [13762-51-1] | 53,94 | 7,4 | 1,17 | 585 (ve vodíkové atmosféře) | 19 | nerozpustný | nerozpustný | nerozpustný |
| triethylborohydrid lithný (LiBHEt3) [22560-16-3] | 105,94 | 0,95 | není známo | není známo | rozklad | rozklad | není známo | vysoká |
Použití
V největším množství, kolem 5 000 tun ročně, se vyrábí borohydrid sodný. Jeho hlavním využitím je redukce oxidu siřičitého na dithioničitan sodný:
:Na[BH4] + 8 NaOH + 8 SO2 → 4 Na2S2O4 + NaBO2 + 6 H2O
Dithioničitan se používá na bělení celulózy.
Borohydridem sodným se také redukují aldehydy a ketony při výrobě některých léčiv, například chloramfenikolu, thiofenikolu, vitaminu A, atropinu a skopolaminu, a řady aromat a ochucovadel.
Možná využití
Vzhledem k vysokému obsahu vodíku se borohydridové komplexy a soli zkoumají pro možné využití při skladování vodíku. Největšími překážkami jsou pomalý průběh reakcí, nízké výtěžky vodíku a obtížné obnovování původních borohydridů.
Komplexy
[[Soubor:Zirconium-borohydride-3D-balls-A.png|náhled|vlevo|200px|Model moůlekuly Zr[BH4]4]]
Ve svých komplexech jsou borohydridové ionty na kovy navázány přes jeden až tři můstkové atomy vodíku.
Ve většině případů je [BH4]− bidentátním ligandem.
Některé homoleptické borohydridy, například borohydrid uraničitý, jsou těkavé.
Komplexy borohydridů se často dají připravit podvojnými záměnami:
: TiCl4 + 4 Li[BH4] + Et2O (rozpouštědlo) → Ti[BH4]4*Et2O + 4 LiCl
Rozklad
Některé tetrahydridoboritany se při zahřívání rozkládají na boridy. U těkavých tetrahydridoboritanů lze tento rozklad použít k chemické depozici z plynné fáze, kde se ukládají tenké vrstvy boridů. +more Takto se dají vytvářet například vrstvy boridu zirkoniového (ZrB2) z tetrahydridoboritanu zirkoničitého (Zr[BH4]4) a hafniového (HfB2) z tetrahydridoboritanu hafničitého (Hf[BH4]4):.
: M[BH4]4 → MB2 + B2H6 + 5 H2
Odkazy
Reference
Externí odkazy
[url=https://www.organic-chemistry.org/chemicals/reductions/sodiumborohydride-tetrahydroborate.shtm]Tetrahydridoboritan sodný na organic-chemistry.org[/url]