Борогидриды

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Борогидриды (боранаты, тетрагидридобораты, тетрагидробораты) — неорганические комплексные соединения, содержащие группу борогидридную [BH4]-, бесцветные кристаллические вещества, растворимые в воде, жидком аммиаке, аминах.

Борогидридная группа [BH4]- имеет тетраэдрическую пространственную конфигурацию, а связи B-H имеют одинаковую длину 0,12-0,13 нм. Связь между борогидридной группой и ионом металла может быть ионной (для щелочных и щелочноземельных металлов) или ковалентной (для бериллия, алюминия и переходных металлов).

Ионные борогидриды

[править | править код]

Борогидриды с ионной связью представляют собой бесцветные гигроскопичные кристаллические вещества, растворимые в воде, жидком аммиаке и ряде полярных растворителей, особенно в эфирах этиленгликолей. С молекулами растворителей образуют очень прочные сольваты, включающие до 4 молекул растворителя на 1 молекулу борогидрида.

Водные растворы ионных борогидридов гидролизуются с выделением водорода. Быстрее всего гидролизуются борогидриды щелочных металлов:

Гидролиз несколько замедляется в щелочной среде. Борогидриды разлагаются спиртами:

Ионные борогидриды проявляют сильные восстановительные свойства, медленно окисляются на воздухе.

Ковалентные борогидриды

[править | править код]

Борогидриды с ковалентной связью являются кристаллическими или жидкими веществами, растворимыми в жидком аммиаке и полярных органических растворителях. Молекулы ковалентных борогидридов содержат трёхцентровые двухэлектронные мостиковые связи Me-H-B. В отличие от ионных борогидридов, ковалентные борогидриды существенно менее стабильны, существуют при низких температурах или в виде сольватов. Они энергично разлагаются водой и кислотами, активно окисляются воздухом вплоть до самовоспламенения.

Существуют двойные соли борогидридов щелочных и переходных металлов, например, Na[Zn(BH4)3], K2[Ti(BH4)6].

К способам синтеза борогидридов относятся:

  • Реакция диборана с соединениями щелочных металлов (гидридами, амидами, гидроксидами, алкоголятами и др.):
  • Реакция гидридов металлов с галогенидами бора, эфирами борной кислоты, боратами и др.:
  • Обменная реакция борогидридов щелочных металлов с галогенидами переходных металлов:

Количественный анализ борогидридов проводят следующими способами:

  • Определение объёма водорода, выделяющегося при разложении борогидридов соляной кислотой:
  • Титрование с использованием окислителей
  • Аргентометрически
  • Восстановление солей переходных металлов

Применение

[править | править код]

Борогидриды применяют:

  • в препаративном органическом синтезе в качестве восстановителей карбонильной, нитро- и C=N групп
  • для получения высокодисперсных металлических катализаторов
  • для синтеза гидридов, например, гидридов германия, олова, мышьяка, сурьмы
  • для синтеза соединений бора
  • в аналитической химии как восстановители

Литература

[править | править код]
  • Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1 (Абл-Дар). — 623 с.