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硼氢配合物、硼卤化物和氟硼酸


实验室k / 2019-03-08

硼氢配合物

       B2H6与LiH反应,将得到一种比B2H6的还原性更强的还原剂硼氢化锂LiBH4。让过量的NaH与BF3反应,或让NaH与硼酸三甲脂B(OCH3)3反应,可得到硼氢化钠NaBH4。

2LiH+B2H6=2LiBH4

4NaH+BF3=NaBH4+3NaF

4NaH+B(OCH3)3=NaBH4+3NaCH3O

它们都是白色盐型化合物晶体,能溶于水或乙醇。无毒,化学性质稳定。由于其分子中有BH4-离子(即H-离子),它们是极强的还原剂。在还原反应中,它们各有选择性(例如NaBH4只还原醛、酮和酰氯类)且用量少,操作简单,对温度又无特殊要求,所以在有机合成中副反应少,这样就使得一些复杂的有机合成反应变得快而简单,并且产品质量好。它在制药、染料和精细化工制品(作为制氢化物的起始原料)的生产中已得到越来越广泛的应用。还可以漂白纸张。LiBH4的燃烧热很高,能作火箭燃料。

硼卤化物和氟硼酸

       硼的卤化物同硅的卤化物在组成和物理性状方面极其相似。它们都是共价化合物,化学性质也很相似。例如BCl3和SiCl4都强烈地水解,不过水解机理有些不同。

BCl3(l)+3H2O(l)=H3BO3(s)+3HCl(aq)

任何卤化物水解,必先同水分子配合。SiCl4能与H2O分子配位,是因为Si原子有d轨道,其配位数可高达6的缘故;而BCl3能与H2O分子配位,是由于它是缺电子分子。所有BX3都有强烈接受电子对的倾向,它们是很强的路易士酸,不仅能从H2O分子接受电子对,还能从其它许多配体如HF、NH3、醚、醇以及胺类等接受电子对,所以它们是有机合成中常用的催化剂。BBr3还用于制光导纤维。

       BX3的制法与SiX4的相同,可以用硼与卤素或B2O3与HF酸反应得到。

       BF3水解也得到与H2SiF6相当的氟硼酸HBF4。

4BF3+6H2O=3BF4-+3H3+O+H3BO3

同样,它也是一种强酸,仅以离子状态存在于水溶液中。铜、锡、铅、镉、钴、铁、镍等金属的氟硼酸盐用于电镀,速度快,沉积质量好,又省电。

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