De natriumborhydrid er et uorganisk fast stoff med kjemisk formel som NaBH4. Det kan betraktes som representativt for alkaliborhydrider og er den vanligste av disse. Det er et hvitt krystallinsk fast stoff.
Ved kontakt med vann, NaBH4 kan generere varme og hydrogen Hto som er brennbar, så den må håndteres med forsiktighet. På grunn av den lettheten det kan generere hydridioner H-, natriumborhydrid er en moderat reduserende forbindelse, så den brukes mye i kjemiske reaksjoner for dette formålet.
Den reduserende egenskapen brukes også i papirindustrien, da den forbedrer lysstyrken og stabilitetsegenskapene til masse og papir ved å motvirke oksidasjon av cellulose, hovedkomponenten i papir..
Siden det lett kan danne hydrogen i nærvær av vann, er også muligheten for å bruke det som en reversibel kilde til hydrogen i brenselceller undersøkt..
Det har andre bruksområder alt basert på reduserende eiendom, som i farmasøytisk industri.
Artikkelindeks
Natriumborhydrid er en ionisk forbindelse. Den dannes av borhydridanionet [BH4]- festet til natriumkationen Na+.
Anionet [BH4]- er tetraeder.
Dens Lewis-struktur er som følger:
-Natriumborhydrid
-Natriumtetrahydroborat
-Sodium tetrahydruroborate
Solid hvit krystallinsk.
37,84 g / mol
∼ 220 ºC
> 250 ºC
1,074 g / cm3 ved 20 ºC
NaBH4 den er ganske løselig i vann (55 g / 100 ml ved 25 ºC), der den er delvis hydrolysert. Den er løselig i tetrahydrofuran (THF) og er uoppløselig i dietyleter.
Natriumborhydrid oppløses i vann, der det gjennomgår første spaltning eller hydrolyse som gjør løsningen grunnleggende, og forhindrer videre hydrolyse..
[BH4]- + HtoO → B (OH)3 + Hto↑ + OH-
Dette forklares fordi [BH4]- samhandler med H+ av vannet, der H+ tar en hydridanion H- å danne Hto. Det kan sies at BH3 konkurrere med H+ av hydridionen H-.
I et surt medium er hydrolysen fullført på grunn av overflod av H-ioner+.
NaBH4 den er stabil i tørr luft. Det er ikke ustabilt.
På grunn av innholdet av hydridioner er natriumborhydrid en reduserende forbindelse. Det gjør det mulig å redusere karbonylgruppen C = O til C-OH, det vil si karbonylforbindelser til alkoholer.
NaBH4 I seg selv reduserer det ikke C = C dobbeltbindinger, ikke engang de konjugert med karbonylgrupper -C = C-C (= O)-.
Imidlertid når de er i kontakt med protonsyrer (slik som HCl) eller Lewis-syrer (slik som BCl3 eller AlCl3) diboran B dannestoH6. Og hvis denne reaksjonen utføres i nærvær av organiske forbindelser med C = C dobbeltbindinger, diboran B.toH6 utfører hydroborering av disse.
I nærvær av passende katalysatorer og spesifikke betingelser kan natriumborhydrid redusere forskjellige typer funksjonelle grupper.
Varmen fra hydrolysereaksjonen i vann er tilstrekkelig til å antenne hydrogenet som dannes i den. Så det er viktig å være forsiktig når du håndterer den.
NaBH4 den antennes lett og brenner lett.
Den typiske NaBH-prepareringsreaksjonen4 er gjennom 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 reduserende forbindelse og brukes til å fremstille andre kjemiske forbindelser. For dette brukes det i aprotiske polare løsemidler, det vil si uten H-protoner+, slik som dimetylsulfoksyd, heksametylfosforamid og dimetylformamid.
Det brukes som reduksjonsmiddel i både organiske og uorganiske kjemiske reaksjoner..
Det gjør det mulig å redusere aldehyder til primære alkoholer og ketoner til sekundære alkoholer.
Det reduserer også alkylhalogenider til hydrokarboner som jododekan til dekan, bromoundekansyre til undekansyre og klordodekan til dodekan..
Hvis den virker alene, påvirker den ikke andre funksjonelle grupper som ester, karboksylsyre, nitril og sulfon når den utføres..
Dens egenskap å ikke redusere C = C dobbeltbindinger, ikke engang de konjugert med karbonylgrupper -C = C-C (= O) -, gjør det mulig å fremstille umettede alkoholer -C = C-CHto-Åh.
For å redusere nitrerte aromatiske forbindelser til deres tilsvarende aniliner krever tilstedeværelsen av katalysatorer som kobolt eller tinnklorid. Reduserer disulfider til tioler.
I nærvær av egnede forhold og katalysatorer tillater det å redusere karboksylsyrer, estere, amider, nitriler, iminer, epoksider og til og med dobbelt- og trippelbindinger.
NaBH4 kan omdannes til en brenselcelle.
NaBH4 i nærvær av en alkalisk løsning av KOH eller NaOH hydrolyserer den og produserer hydrogen Hto som kan brukes som drivstoff i en polymer elektrolyttbrenselcelle.
Det er også undersøkt som et lagringsmateriale for Hto reversibelt.
NaBH-nanopartikler syntetiseres4 og stabilisert med et overflateaktivt middel. Etter behandling med NiClto det dannes et beskyttende lag eller belegg som regulerer frigjøringen av Hto helt reversibel.
Dette nye nanometriske materialet vil tillate bruk av Hto som et rent og fornybart drivstoff.
Natriumborhydrid brukes til å forbedre glansen og andre fysiske egenskaper til masse og papir..
Nedbrytningen av papirets cellulosematrise skjer gjennom komplekse prosesser som involverer oksidasjon. Hydroksylgrupper oksyderes til karbonyl og karboksyl, dette fører til misfarging av papiret og en reduksjon i dets fysiske egenskaper..
Ved behandling av masse eller papir med NaBH4, Dette reduserer aldehyder og ketoner til -OH-grupper uten å påvirke de sure karboksylgruppene, noe som forbedrer stabiliteten og glansen ved høyere enn opprinnelige verdier..
Natriumborhydrid brukes til å behandle avløpsvann, som et smaksforsterkende middel i næringsmiddelindustrien, som belegningsmiddel og for overflatebehandling, i tobakkproduksjon, i farmasøytisk, tekstil og industri..
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.