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Español Vistas:0 Autor:Editor del sitio Hora de publicación: 2023-03-30 Origen:Sitio
Borohidruro de sodio También conocido como tetrahidroborada de sodio y tetrahidroboración de sodio es un compuesto inorgánico con la fórmula nabh4. Este sólido blanco, generalmente en forma de una solución alcalina acuosa, es un agente reductor utilizado en las industrias de papel y tinte. síntesis.El compuesto fue descubierto en la década de 1940 por H. I. Schlesinger, quien dirigió un equipo en busca de compuestos de uranio volátiles. Los resultados de este estudio de guerra fueron desclasificados y publicados en 1953.
El compuesto es soluble en alcoholes, algunos éteres y agua, pero se hidroliza lentamente. El borohidruro de sodio es un polvo microcristalino blanco inodoro a blanco a blanco que a menudo se aglomera. Se puede purificar por recristalización de diglyme cálido (50 ° C). Solventes protícicos para formar H2; Sin embargo, estas reacciones son bastante lentas. A 20 ° C, la descomposición completa de la solución de metanol lleva casi 90 minutos. Decomina en soluciones acuosas neutras o ácidas pero es estable a pH 14.
Nabh4 es una sal que consiste en tetraédricos [bh4]- aniones. Se sabe que el sólido existe en tres formas polimórficas: alfa, beta y gamma. El grupo espacial es FM3M. A una presión de 6.3 GPa, la estructura cambia a β-NABH4 tetragonal (grupo espacial P421C), y a 8.9 GPa, γ-NABH4 ortorrómbico (grupo espacial PNMA) se vuelve más estable.
Para la producción comercial de NABH4, el proceso Brown-Schlesinger y el proceso Bayer son los métodos más populares. Sodium Borohidride se prepara industrialmente a partir de hidruro de sodio (formado por la reacción de Na y H2) y el borato de trimetilo en el proceso de Schlesinger de Brown-Schlesinger a 250– 270 ° C:
Síntesis orgánica
NABH4 puede reducir muchos compuestos de carbonilo orgánicos, dependiendo de las condiciones específicas. La mayoría de los laboratorios se usa en laboratorios para convertir cetonas y aldehídos en alcohol. Reduce efectivamente cloruros ácidos, anhidruros, alfa-hidroxilactones, tioestros e imines a temperatura ambiente. Reduce los ésteres de manera lenta e ineficiente que excede los reactivos y/o a temperaturas elevadas, mientras que los ácidos carboxílicos y las amidas no se reducen en absoluto. Nabh4 reacciona con agua y alcoholes para evolucionar el gas de hidrógeno y formar la base correspondiente, una reacción particular a pH bajo.Sin embargo, los alcoholes (generalmente metanol o etanol) suelen ser el disolvente de elección para la reducción de cetonas y aldehídos con borohidruro de sodio. El mecanismo de reducción de cetonas y aldehídos ha sido escrutado por estudios cinéticos y, contrariamente a descripciones populares en los libros de texto, no lo hace, no lo hace, no lo hace. implica un estado de transición de 4 miembros como la hidroboración de los alquenos, o un estado de transición de 6 miembros que involucra la molécula de solvente de alcohol, requiere activación del enlace de hidrógeno porque la reducción no se produce en solventes apróticos como DiglyMe. , mientras que tanto los carbonilos como los borohidridos son de primer orden, lo que sugiere un mecanismo más complejo que el que involucra un estado de transición de seis miembros que involucra solo una sola molécula de alcohol. respectivamente, y que las reacciones proceden a través de estados de transición abierta.
α, las cetonas β-insaturadas tienden a reducirse por NABH4 en las posiciones 1,4, aunque generalmente se forman mezclas. La adición de cloruro de cerio aumenta la selectividad de la reducción de 1,2 (reducción de Luche) de cetonas insaturadas. Los ésteres α, β-insaturados también sufren 1,4 reducción en presencia de NABH4.El sistema NABH4-MEOH se formó agregando metanol al borohidruro de sodio en el reflujo THF para reducir el éster al alcohol correspondiente. Agua o alcohol con borohidruro para convertir algunos de ellos en ésteres de hidruros inestables, y la reducción fue más eficiente, pero el El agente reductor finalmente se descompone espontáneamente para producir gas de hidrógeno y borato. La misma reacción también puede ocurrir intramolecularmente: los α-cetoesters se convierten a diols como el alcohol resultante ataca el borohidruro para producir un éster del borohidruro, que luego reduce el éster adyacente.La reactividad de NABH4 se puede mejorar o mejorar por varios compuestos.
Oxidación
La oxidación con yodo en tetrahidrofurano le da a Borane-tetrahidrofurano, lo que reduce los ácidos carboxílicos a los alcoholes.La oxidación parcial de borohidruro con yodo da octahidrotriborato:
Química de coordinación
BH4- es un ligando para iones metálicos. Dichos complejos de borohidruro generalmente se preparan mediante la acción de NABH4 (o libh4) en los haluros metálicos correspondientes. Un ejemplo es el derivado del titanoceno
Protólisis e hidrólisis:
En presencia de un catalizador metálico, los hidrolizados de borohidruro de sodio con la liberación de gas de hidrógeno. Tomando ventaja de esta reactividad, el borohidruro de sodio se ha utilizado en prototipos de celdas de combustible de borohidruro directo.
Aplicaciones
fabricación de papel
La principal aplicación de borohidruro de sodio es la producción de ditionito de sodio a partir de dióxido de azufre: el ditionito de sodio se usa como agente blanqueador en las industrias de pulpa de madera y tintura.Se ha probado como un pretratamiento para la pulpa de madera, pero es demasiado costoso para comercializar.
Síntesis química
El borohidruro de sodio reduce los aldehídos y las cetonas a los alcoholes relacionados. Esta reacción se usa para producir varios antibióticos, incluidos cloranfenicol, dihidrostreptomicina y tienol. La preparación de varios esteroides y vitamina A usando borohidruro de sodio en al menos un paso.El borohidruro de sodio se considera una forma de almacenar hidrógeno para vehículos de hidrógeno porque es más seguro (estable en el aire seco) y más eficiente en una base de peso que la mayoría de las otras alternativas. El hidrógeno puede liberarse mediante hidrólisis simple de borohidridos. Sin embargo, esta solución requiere un método económico y eficiente para reciclar el producto hidrolizado de sodio metaborado al borohidruro.
