Refresh

This website ru.stringtranslate.com/%D1%82%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%B0%D1%84%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B1%D0%BE%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%B0/Tetrafluoroborate is currently offline. Cloudflare's Always Online™ shows a snapshot of this web page from the Internet Archive's Wayback Machine. To check for the live version, click Refresh.

stringtranslate.com

Тетрафторборат

Структура тетрафторборатного аниона BF
4

Тетрафторборат — это анион BF
4
. Этот тетраэдрический вид изоэлектронен тетрафторбериллату ( BeF2−
4
), тетрафторметан (CF 4 ) и тетрафтораммоний ( NF+
4
) и является валентно изоэлектронным со многими стабильными и важными видами, включая перхлорат- анион, ClO
4
, который используется аналогичным образом в лаборатории. Он возникает при реакции фторидных солей с кислотой Льюиса BF 3 , при обработке тетрафторборной кислоты основанием или при обработке борной кислоты плавиковой кислотой .

Как анион в неорганической и органической химии

Популяризация BF
4
привело к снижению использования ClO
4
в лаборатории как слабо координирующий анион. С органическими соединениями, особенно с производными амина, ClO
4
Образует потенциально взрывоопасные производные. Недостатки BF
4
включают его небольшую чувствительность к гидролизу и разложению через потерю фторидного лиганда, тогда как ClO
4
не страдает от этих проблем. Однако соображения безопасности затмевают это неудобство. При формульном весе 86,8, BF
4
Также он является наименьшим слабо координирующим анионом с точки зрения эквивалентной массы, что часто делает его предпочтительным анионом для приготовления катионных реагентов или катализаторов для использования в синтезе, при отсутствии других существенных различий в химических или физических факторах.

БФ
4
анион менее нуклеофилен и основен (и, следовательно, более слабо координирует), чем нитраты, галогениды или даже трифлаты . Таким образом, при использовании солей BF
4
, обычно предполагается, что катион является реактивным агентом, а этот тетраэдрический анион инертен. BF
4
обязан своей инертностью двум факторам: (i) он симметричен, так что отрицательный заряд равномерно распределен по четырем атомам, и (ii) он состоит из высоко электроотрицательных атомов фтора, которые уменьшают основность аниона. В дополнение к слабо координирующей природе аниона, BF
4
соли часто более растворимы в органических растворителях (липофильны), чем родственные им нитратные или галогенидные соли. Относится к BF
4
являются гексафторфосфат , PF
6
, и гексафторантимонат, SbF
6
, оба из которых еще более устойчивы к гидролизу и другим химическим реакциям, а их соли, как правило, более липофильны.

Чрезвычайно реактивные катионы, такие как полученные из Ti, Zr, Hf и Si, фактически извлекают фторид из BF
4
, поэтому в таких случаях BF
4
не является «невинным» анионом, и должны использоваться слабо координирующие анионы (например, SbF 6 , BARF , или [Al((CF 3 ) 3 CO) 4 ] ). Более того, в других случаях якобы «катионных» комплексов атом фтора на самом деле действует как мостиковый лиганд между бором и катионным центром. Например, было обнаружено, что золотой комплекс [μ-(DTBM- SEGPHOS )(Au–BF 4 ) 2 ] кристаллографически содержит два мостика Au–F–B. [1]

Фторбораты переходных и тяжелых металлов производятся так же, как и другие фторборатные соли; соответствующие соли металлов добавляются к прореагировавшим борной и плавиковой кислотам. Фторбораты олова , свинца , меди и никеля получаются электролизом этих металлов в растворе, содержащем HBF4 .

Как донор фторида

Несмотря на низкую реакционную способность тетрафторборатного аниона в целом, BF
4
служит источником фтора для получения эквивалента фторида. [2] Реакция Бальца-Шимана для синтеза арилфторидов является наиболее известным примером такой реакции. [3] Сообщалось, что эфирные и галогенпиридиновые аддукты HBF 4 являются эффективными реагентами для гидрофторирования алкинов. [4]

Примеры солей

Фторборат калия получают обработкой карбоната калия борной кислотой и плавиковой кислотой.

B(OH) 3 + 4HF → HBF4 + 3H2O
2 ХБФ 4 + К 2 СО 3 → 2 КБФ 4 + Н 2 СО 3

Фторбораты щелочных металлов и ионов аммония кристаллизуются в виде водорастворимых гидратов, за исключением калия , рубидия и цезия .

Фторборат часто используется для изоляции высокоэлектрофильных катионов. Вот некоторые примеры:

Электрохимический цикл с использованием тетрафторбората железа/железа используется компанией Doe Run Company для замены термической плавки свинцовых сульфидных руд .

Соли имидазолия и формамидиния , ионные жидкости и предшественники стабильных карбенов , часто выделяют в виде тетрафторборатов.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Абади, Марк-Антуан; Тривелли, Ксавье; Медина, Флориан; Капе, Фредерик; Руссель, Паскаль; Агбоссу-Нидеркорн, Франсин; Мишон, Кристоф (2014-08-01). "Асимметричное внутримолекулярное гидроаминирование алкенов в умеренных и влажных условиях — структура и реакционная способность катионных биядерных золотых(I) катализаторов" (PDF) . ChemCatChem . 6 (8): 2235–2239. doi :10.1002/cctc.201402350. ISSN  1867-3899. S2CID  96851116.
  2. ^ Крессвелл, Александр Дж.; Дэвис, Стивен Г.; Робертс, Пол М.; Томсон, Джеймс Э. (2015). «За пределами реакции Бальца–Шимана: полезность тетрафторборатов и трифторида бора в качестве источников нуклеофильного фторида». Chemical Reviews . 115 (2): 566–611. doi :10.1021/cr5001805. PMID  25084541.
  3. ^ Крессвелл, Александр Дж.; Дэвис, Стивен Г.; Робертс, Пол М.; Томсон, Джеймс Э. (2015-01-28). «За пределами реакции Бальца–Шимана: полезность тетрафторборатов и трифторида бора в качестве источников нуклеофильного фторида». Chemical Reviews . 115 (2): 566–611. doi :10.1021/cr5001805. ISSN  0009-2665. PMID  25084541.
  4. ^ Го, Руи; Ци, Сяотянь; Сян, Хэнъе; Дженеотес, Пол; Ван, Руйхан; Лю, Пэн; Ван, И-Мин (2020-06-02). «Стереодивергентное гидрофторирование алкинов с использованием протонных тетрафторборатов в качестве настраиваемых реагентов». Angewandte Chemie International Edition . 59 (38): 16651–16660. doi :10.1002/anie.202006278. ISSN  1521-3773. PMC 8287824. PMID 32485005  . 
  5. ^ Виллем Л. Дриссен, Ян Ридейк (1992). "Твердые сольваты: использование слабых лигандов в координационной химии". Неорганические синтезы . Т. 29. С. 111–118. doi :10.1002/9780470132609.ch27. ISBN 978-0-470-13260-9.
  6. ^ Мёллер, Х.; Лутц, HD (2010). «Кристаллическая структура тетрафторбората таллия, TlBF4». Zeitschrift für Kristallographie - Кристаллические материалы . 201 (3–4): 285–286. дои :10.1524/zkri.1992.201.3-4.285. ISSN  2196-7105.