Трихлорид бора — неорганическое соединение с формулой BCl 3 . Этот бесцветный газ является реагентом в органическом синтезе . Он очень реакционноспособен по отношению к воде.
Бор реагирует с галогенами , давая соответствующие тригалогениды. Однако трихлорид бора производится в промышленности прямым хлорированием оксида бора и углерода при 501 °C.
Карботермическая реакция аналогична процессу Кролла для превращения диоксида титана в тетрахлорид титана. В лабораторных условиях реакция BF3 с AlCl3 дает BCl3 через галогенный обмен. [3] BCl3 представляет собой тригональную плоскую молекулу , как и другие тригалогениды бора, и имеет длину связи 175пм.
Была предложена степень π-связей для объяснения короткого расстояния B− Cl, хотя есть некоторые споры относительно ее степени. [3] Он не димеризуется, хотя ЯМР-исследования смесей тригалогенидов бора показывают присутствие смешанных галогенидов. Отсутствие димеризации контрастирует с тенденциями AlCl 3 и GaCl 3 , которые образуют димеры или полимеры с 4 или 6 координированными металлическими центрами.
BCl3 легко гидролизуется с образованием соляной кислоты и борной кислоты :
Аналогично ведут себя спирты, давая эфиры борной кислоты, например, триметилборат .
Будучи сильной кислотой Льюиса , BCl 3 образует аддукты с третичными аминами , фосфинами , эфирами , тиоэфирами и галогенид- ионами. [4] Образование аддуктов часто сопровождается увеличением длины связи B-Cl. BCl 3 •S(CH 3 ) 2 (CAS# 5523-19-3) часто используется как удобный в обращении источник BCl 3 , поскольку это твердое вещество (т.пл. 88-90 °C) выделяет BCl 3 :
Известны также смешанные арил и алкилборхлориды . Фенилбордихлорид коммерчески доступен. Такие виды могут быть получены реакцией перераспределения BCl 3 с оловоорганическими реагентами:
Восстановление BCl 3 до элементарного бора осуществляется в промышленных масштабах в лабораторных условиях, когда трихлорид бора может быть преобразован в тетрахлорид дибора путем нагревания с металлической медью: [5]
B 4 Cl 4 также может быть получен таким образом. Бесцветный тетрахлорид дибора (т.пл. -93 °C) представляет собой плоскую молекулу в твердом состоянии (подобно тетраоксиду диазота , но в газовой фазе его структура ступенчатая). [3] Он разлагается (диспропорционирует) при комнатной температуре, давая ряд монохлоридов, имеющих общую формулу (BCl) n , в которой n может быть 8, 9, 10 или 11.
Известно, что соединения с формулами B 8 Cl 8 и B 9 Cl 9 содержат замкнутые клетки атомов бора.
Трихлорид бора является исходным материалом для получения элементарного бора. Он также используется при очистке алюминиевых , магниевых , цинковых и медных сплавов для удаления нитридов , карбидов и оксидов из расплавленного металла. Он использовался в качестве паяльного флюса для сплавов алюминия, железа , цинка , вольфрама и монеля . Алюминиевые отливки можно улучшить, обработав расплав парами трихлорида бора. При производстве электрических резисторов можно нанести на керамическую основу однородную и прочную клейкую углеродную пленку с помощью BCl3 . Он использовался в области высокоэнергетического топлива и ракетного топлива в качестве источника бора для повышения значения BTU. BCl3 также используется при плазменном травлении в производстве полупроводников . Этот газ травит оксиды металлов, образуя летучие соединения BOClx и MxOyClz .
BCl 3 используется как реагент в синтезе органических соединений. Подобно соответствующему бромиду, он расщепляет связи CO в эфирах . [1] [6]
BCl 3 является агрессивным реагентом, который может образовывать хлористый водород при воздействии влаги или спиртов . Аддукт диметилсульфида (BCl 3 SMe 2 ), который является твердым веществом, гораздо безопаснее использовать, [7] когда это возможно, но H 2 O разрушит часть BCl 3 , оставив диметилсульфид в растворе.