Bór-trifluorid
A bór-trifluorid a bór fluorral alkotott szervetlen vegyülete, kémiai képlete BF3. Standard nyomáson és hőmérsékleten színtelen, szúrós szagú, mérgező gáz, mely a nedves levegőn fehér füstöt képez. A bór-trifluorid fontos szerepet játszik a szerves szintézisekben, leggyakrabban mint Lewis-savat alkalmazzák, de sokoldalú építőköve más bórvegyületeknek is.

Szerkezet

A bór-trifluorid molekula síkháromszög alakú, benne a bór-fluor kötéstávolság mindenhol 131,3 pm. Mivel a molekula tökéletesen szimmetrikus, dipólusmomentuma nulla. A molekula izoelektronos a karbonátionnal (CO32−). A bór-trifluoridra sokszor elektronhiányosként hivatkoznak, amit megerősít az a tény, hogy Lewis-bázisokkal exoterm reakciókat visz végbe.

Előállítás
A bór-trifluorid ipari mértékű előállítása bór-oxidok hidrogén-fluoriddal való reakciójával történik:
B2O3 + 6 HF → 2 BF3 + 3 H2O
A hidrogén-fluoridot jellemzően helyben, kénsav és fluorit (kalcium-fluorid, CaF2) reakciójával állítják elő. Évente megközelítőleg 2300-4500 tonna bór-trifluoridot gyártanak világszerte.

Laboratóriumban legtöbbször benzoldiazónium-tetrafluoroborát hőbontásával állítják elő az előbbi reakció szerint:
PhN2BF4 → PhF + BF3 + N2
A vegyület előállítható nátrium-tetrafluorborát, bór-trioxid és kénsav reakciójával is:
6 NaBF4 + B2O3 + 6 H2SO4 → 8 BF3 + 6 NaHSO4 + 3 H2O

Egy másik mód a fluor-szulfonsav bórsavval való reakciója:
H3BO3 + 3 HSO3F → BF3 + 3 H2SO4

Reakciók
Az alumínium- és gallium-trihalogenidekkel ellentétben a bór-trihalogenidek mind monomerek és sebes halogéncserén mennek keresztül:
BF3 + BCl3 → BF2Cl + BCl2F
Mivel ez a reakció könnyedén végbemegy, a kevert halogenidek nem kaphatók meg tiszta formában.
A bór trifluorid sokoldalú Lewis-sav, Lewis-bázisokkal, például fluoridokkal vagy éterekkel komplexeket alkot:

CsF + BF3 → CsBF4
O(C2H5)2 + BF3 → BF3O(C2H5)2

Hidrolízis
A bór-trifluorid vízzel reakcióba lép, a reakció során bórsav és fluorobórsav keletkezik. A reakció a H2O-BF3 akvakomplex képződésével kezdődik, amely később hidrogén-fluoridot veszít, a hidrogén-fluorid bór-trifluoriddal reagálva pedig fluorobórsavat alkot.
4 BF3 + 3 H2O → 3 HBF4 + "B(OH)3"
A bór nehezebb trihalogenidjei nem visznek végbe hasonló reakciókat, feltehetően a tetraéderes anionjaik kisebb stabilitása miatt. A fluorobórsav erős savasságának köszönhetően a tetrafluorborát-anion elektrofil kationok, például diazónium-ionok kimutatására használható.

Jegyzetek

Fordítás

Szervetlen bórvegyületek
A bór-trifluorid a bór fluorral alkotott szervetlen vegyülete , kémiai képlete BF3. Standard nyomáson és hőmérsékleten színtelen , szúrós szagú , mérgező gáz , mely a nedves levegőn fehér füstöt képez . A bór-trifluorid fontos szerepet játszik a szerves szintézisekben , leggyakrabban mint Lewis-savat alkalmazzák , de sokoldalú építőköve más bórvegyületeknek is . Szerkezet A bór-trifluorid molekula síkháromszög alakú , benne a bór-fluor kötéstávolság mindenhol3 pm . Mivel a molekula tökéletesen szimmetrikus , dipólusmomentuma nulla . A molekula izoelektronos a karbonátionnal ( CO32− ) . A bór-trifluoridra sokszor elektronhiányosként hivatkoznak , amit megerősít az a tény , hogy Lewis-bázisokkal exoterm reakciókat visz végbe . Előállítás A bór-trifluorid ipari mértékű előállítása bór-oxidok hidrogén-fluoriddal való reakciójával történik: B2O3 +HF →BF3 +H2O A hidrogén-fluoridot jellemzően helyben , kénsav és fluorit ( kalcium-fluorid , CaF2 ) reakciójával állítják elő . Évente megközelítőlegtonna bór-trifluoridot gyártanak világszerte . Laboratóriumban legtöbbször benzoldiazónium-tetrafluoroborát hőbontásával állítják elő az előbbi reakció szerint : PhN2BF4 → PhF + BF3 + N2 A vegyület előállítható nátrium-tetrafluorborát , bór-trioxid és kénsav reakciójával is : 6 NaBF4 + B2O3 +H2SO4 →BF3 +NaHSO4 +H2O Egy másik mód a fluor-szulfonsav bórsavval való reakciója : H3BO3 +HSO3F → BF3 +H2SO4 Reakciók Az alumínium- és gallium-trihalogenidekkel ellentétben a bór-trihalogenidek mind monomerek és sebes halogéncserén mennek keresztül : BF3 + BCl3 → BF2Cl + BCl2F Mivel ez a reakció könnyedén végbemegy , a kevert halogenidek nem kaphatók meg tiszta formában . A bór trifluorid sokoldalú Lewis-sav , Lewis-bázisokkal , például fluoridokkal vagy éterekkel komplexeket alkot : CsF + BF3 → CsBF4 O( C2H5)2 + BF3 → BF3O( C2H5)2 Hidrolízis A bór-trifluorid vízzel reakcióba lép , a reakció során bórsav és fluorobórsav keletkezik . A reakció a H2O-BF3 akvakomplex képződésével kezdődik , amely később hidrogén-fluoridot veszít , a hidrogén-fluorid bór-trifluoriddal reagálva pedig fluorobórsavat alkot . 4 BF3 +H2O →HBF4 + " B( OH)3 " A bór nehezebb trihalogenidjei nem visznek végbe hasonló reakciókat , feltehetően a tetraéderes anionjaik kisebb stabilitása miatt . A fluorobórsav erős savasságának köszönhetően a tetrafluorborát-anion elektrofil kationok , például diazónium-ionok kimutatására használható . Jegyzetek Fordítás Szervetlen bórvegyületek