Det natriumborhydrid er et uorganisk fast stof, hvis kemiske formel er NaBH4. Det kan betragtes som repræsentativt for alkaliborhydriderne og er den mest almindelige af disse. Det er et hvidt krystallinsk fast stof.
Ved kontakt med vand, NaBH4 kan generere varme og brint Hto som er brændbar, så det skal håndteres med forsigtighed. På grund af den lethed, hvormed det kan generere hydridioner H-, natriumborhydrid er en moderat reducerende forbindelse, så den bruges i vid udstrækning i kemiske reaktioner til dette formål.
Dets reducerende egenskab bruges også i papirindustrien, da det forbedrer lysstyrke og stabilitetsegenskaber for papirmasse og papir ved at virke mod oxidationen af cellulose, hovedkomponenten i papir..
Da det let kan danne brint i nærvær af vand, er muligheden for at bruge det som en reversibel brintkilde i brændselsceller også blevet undersøgt..
Det har andre anvendelser alt baseret på dets reducerende ejendom, såsom i medicinalindustrien.
Artikelindeks
Natriumborhydrid er en ionisk forbindelse. Den dannes af borhydridanionen [BH4]- bundet til natriumkationen Na+.
Anionen [BH4]- er tetraeder.
Dens Lewis-struktur er som følger:
-Natriumborhydrid
-Natriumtetrahydroborat
-Natriumtetrahydruroborat
Fast hvid krystallinsk.
37,84 g / mol
∼ 220 ºC
> 250 ºC
1,074 g / cm3 ved 20 ºC
NaBH4 det er ret opløseligt i vand (55 g / 100 ml ved 25 ºC), hvor det delvist hydrolyseres. Det er opløseligt i tetrahydrofuran (THF) og er uopløseligt i diethylether.
Natriumborhydrid opløses i vand, hvor det gennemgår indledende nedbrydning eller hydrolyse, der gør opløsningen basisk og forhindrer yderligere hydrolyse..
[BH4]- + HtoO → B (OH)3 + Hto↑ + OH-
Dette forklares, fordi [BH4]- interagerer med H+ af vandet, hvor H+ tager en hydridanion H- at danne Hto. Det kan siges, at BH3 konkurrere med H+ ved hydridionen H-.
I et surt medium er hydrolysen komplet på grund af overflod af H-ioner+.
NaBH4 den er stabil i tør luft. Det er ikke ustabilt.
På grund af dets indhold af hydridioner er natriumborhydrid en reducerende forbindelse. Det gør det muligt at reducere carbonylgruppen C = O til C-OH, det vil sige carbonylforbindelser til alkoholer.
NaBH4 I sig selv reducerer det ikke C = C dobbeltbindinger, ikke engang dem konjugeret med carbonylgrupper -C = C-C (= O)-.
Imidlertid når de er i kontakt med protonsyrer (såsom HCI) eller Lewis-syrer (såsom BCl3 eller AlCl3Diboran B dannestoH6. Og hvis denne reaktion udføres i nærværelse af organiske forbindelser med C = C dobbeltbindinger, diboran B.toH6 udfører hydroborering af disse.
I nærvær af passende katalysatorer og specifikke betingelser kan natriumborhydrid reducere forskellige typer funktionelle grupper.
Varmen fra hydrolysereaktionen i vand er tilstrækkelig til at antænde det brint, der dannes i det. Så det er vigtigt at være forsigtig, når du håndterer det.
NaBH4 det antændes let og brænder let.
Den typiske NaBH-forberedelsesreaktion4 er gennem natriumhydrid NaH og B (OCH3)3 ved en temperatur på ca. 250 ºC:
4 NaH + B (OCH3)3 → NaBH4 + 3 NaOCH3
Fordi det er en kilde til H-ioner-, NaBH4 Det er en reducerende forbindelse og bruges til at fremstille andre kemiske forbindelser. Til dette bruges det i aprote polære opløsningsmidler, det vil sige uden H-protoner+, såsom dimethylsulfoxid, hexamethylphosphoramid og dimethylformamid.
Det bruges som reduktionsmiddel i både organiske og uorganiske kemiske reaktioner..
Det gør det muligt at reducere aldehyder til primære alkoholer og ketoner til sekundære alkoholer.
Det reducerer også alkylhalogenider til carbonhydrider såsom iododecan til decan, bromoundecansyre til undecansyre og chlordodecan til dodecan..
Hvis det virker alene, påvirker det ikke andre funktionelle grupper som ester, carboxylsyre, nitril og sulfon, når reduktionen udføres.
Dens egenskab af ikke at reducere C = C dobbeltbindinger, ikke engang dem konjugeret med carbonylgrupper -C = C-C (= O) - gør det muligt at fremstille umættede alkoholer -C = C-CHto-Åh.
For at reducere nitrerede aromatiske forbindelser til deres tilsvarende aniliner kræver tilstedeværelsen af katalysatorer, såsom cobalt eller tinchlorid. Reducerer disulfider til thioler.
I nærvær af egnede betingelser og katalysatorer tillader det at reducere carboxylsyrer, estere, amider, nitriler, iminer, epoxider og endda dobbelt- og tredobbeltbindinger.
NaBH4 kan omdannes til en brændselscelle.
NaBH4 i nærvær af en alkalisk opløsning af KOH eller NaOH hydrolyserer den og producerer hydrogen Hto som kan bruges som brændstof i en polymer elektrolytbrændselscelle.
Det er også blevet undersøgt som et opbevaringsmateriale til Hto reversibelt.
NaBH-nanopartikler syntetiseres4 og stabiliseret med et overfladeaktivt middel. Efter behandling med NiClto der dannes et beskyttende lag eller en belægning, der regulerer frigivelsen af Hto helt reversibel.
Dette nye nanometriske materiale tillader brug af Hto som et rent og vedvarende brændstof.
Natriumborhydrid bruges til at forbedre glans og andre fysiske egenskaber ved papirmasse og papir..
Nedbrydningen af papirets cellulosematrix sker gennem komplekse processer, der involverer oxidation. Hydroxylgrupper oxideres til carbonyl og carboxyl, dette fører til misfarvning af papiret og et fald i dets fysiske egenskaber..
Ved behandling af papirmasse eller papir med NaBH4, Dette reducerer aldehyder og ketoner til -OH-grupper uden at påvirke de sure carboxylgrupper, hvilket forbedrer stabilitet og glans ved højere end oprindelige værdier..
Natriumborhydrid anvendes til behandling af spildevand som et smagsforstærkende middel i fødevare- og drikkevareindustrien, som et overtræksmiddel og til overfladebehandling i tobaksproduktion i den farmaceutiske, tekstilindustrielle industri..
Endnu ingen kommentarer