ثلاثي فلوريد البورون

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى التنقل اذهب إلى البحث
ثلاثي فلوريد البورون
ثلاثي فلوريد البورون
ثلاثي فلوريد البورون

الاسم النظامي (IUPAC)

Boron trifluoride

أسماء أخرى

ثلاثي فلورو البوران

المعرفات
رقم CAS 7637-07-2
13319-75-0 ثنائي هيدرات
بوب كيم (PubChem) 6356

الخواص
صيغة جزيئية BF3
الكتلة المولية 67.81 غ/مول
المظهر غاز عديم اللون
الكثافة 3.1 غ/ل (لا مائي)
1.64 غ/سم3 (ثنائي هيدرات)
نقطة الانصهار −127.1 °س
نقطة غليان −100.4 °س
الذوبانية في ماء يتفاعل بعنف
في حال عدم ورود غير ذلك فإن البيانات الواردة أعلاه معطاة بالحالة القياسية (عند 25 °س و 100 كيلوباسكال)

ثلاثي فلوريد البورون هو مركب كيميائي من الفلور والبورون له الصيغة الكيميائية BF3، ويكون على شكل غاز عديم اللون.

التحضير[عدل]

حضر ثلاثي فلوريد البورون لأول مرة سنة 1808 من قبل لوي جوزيف غي ـ لوساك ولوي جاك تينار، واللذان كانا يحاولان تحضير وعزل حمض الفلوريك (أي حمض الهيدروفلوريك) من تفاعل فلوريد الكالسيوم مع حمض البوريك المزجج، حيث كانت الغازات الناتجة غير قادرة على تنميش الزجاج، فأطلقوا اسم غاز الفلوبوريك عليها.[2][3]

يمكن أن يحضّر ثلاثي فلوريد البورون بعدة طرق، منها إجراء تفاعل بين ثلاثي أكسيد البورون مع حمض الهيدروفلوريك:

تقنياً، يحضّر المركب من تسخين أكسيد البورون أو البوراكس مع معدن الفلوريت بوجود حمض الكبريتيك المركز.[4] ينتج على المستوى الصناعي ما يتراوح بين 2300 إلى 4500 طن من ثلاثي فلوريد البورون سنوياً.[5]

أما مخبرياً، فيمكن التحضير من التفكك الحراري لرباعي فلورو بورات أملاح الديازونيوم.[6]

من طرق التحضير الأخرى، إجراء تفاعل بين رباعي فلوروبورات البوتاسيوم أو رباعي فلوروبورات الصوديوم مع أكسيد البورون:

يمكن أن يجري التفاعل بوجود حمض الكبريتيك المركز:[7]

كما يمكن التحضير من تفاعل حمض البوريك مع حمض فلورو الكبريتيك:[8]

الخواص[عدل]

تشكيل معقد تناسقي بين ثلاثي فلوريد البورون مع الأمونياك

إن مركب ثلاثي فلوريد البورون عبارة عن غاز سام عديم اللون وأكّال، وتبلغ قيمة النقطة الحرجة له −12.3 °س. يعد BF3 من أحماض لويس القوية، ويقوم بتشكيل العديد من المعقّدات التناسقية.

يكون لثلاثي فلوريد البورون بنية جزيئية مستوية ثلاثية، ويكون للرابطة B-F طول مقداره 131.3 بيكومتر، والذي يزداد إلى 136.7 عند تشكيل معقدات تناسقية. تستخدم معقدات ثلاثي فلوريد البورون مع ثنائي إيثيل الإيثر (BF3 · O(Et)2) أو مع كبريتيد ثنائي الميثيل (BF3 · S(Me)2) من أجل الحصول على سائل كمصدر للمركب، مما يسهل التعامل معه في المختبر.

يتفاعل ثلاثي فلوريد البورون مع الماء بعنف، حيث يتفكك إلى حمض البوريك وحمض هيدروفلوروبوريك. على العكس من هاليدات البورون الأخرى، فإن BF3 لا يحدث له تفاعل حلمهة مباشر، إنما تحدث هناك سلسلة من عدة تفاعلات يتشكل فيها نواتج إضافة:

إن تفاعل الحلمهة يكون غير مكتملاً في حال وجود هاليدات أخرى للبورون، وذلك بسبب تشكل أيون رباعي فلوروبورات BF4 رباعي السطوح الخامل.

كما أن نواتج تفاعل الحلمهة تتفاعل لاحقاً لتشكل حمض رباعي فلورو البوريك، والذي يوجد على شكل ملح أكسونيوم.

الاستخدامات[عدل]

يستخدم ثلاثي فلوريد البورون ككاشف مهم في الاصطناع العضوي وذلك نظراً لخصائص حمض لويس، حيث يقوم بتحفيز تفاعلات البلمرة في مركبات بولي إيثر غير المشبعة.[5][9]

كما يستخدم المركب كحفاز في العديد من تفاعلات التماكب والألكلة والتكاثف، بالإضافة إلى تفاعل إضافة ألدول موكاياما.[10]

المراجع[عدل]

  1. أ ب ت معرف بوب كيم: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/6356 — تاريخ الاطلاع: 6 أكتوبر 2016 — العنوان : BORON TRIFLUORIDE — الرخصة: محتوى حر
  2. ^ Gay-Lussac, J. L.; Thénard, L. J. (1809). "Sur l'acide fluorique". Annales de Chimie. 69: 204–220. 
  3. ^ Gay-Lussac, J. L.; Thénard, L. J. (1809). "Des propriétés de l'acide fluorique et sur-tout de son action sur le métal de la potasse". Mémoires de Physique et de Chimie de la Société d’Arcueil. 2: 317–331. 
  4. ^ Holleman, A. F.; Wiberg, E. (2001). Inorganic Chemistry. San Diego: Academic Press. ISBN 0-12-352651-5. 
  5. أ ب Brotherton, R. J.; Weber, C. J.; Guibert, C. R.; Little, J. L. (2005), "Boron Compounds", Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley-VCH, doi:10.1002/14356007.a04_309
  6. ^ Flood, D. T.(1933)."Fluorobenzene". Org. Synth.13: 46; Coll. Vol. 2: 295.  
  7. ^ Brauer، Georg (1963). Handbook of Preparative Inorganic Chemistry Vol. 1, 2nd Ed. Newyork: Academic Press. صفحة 220 & 773. ISBN 978-0121266011. 
  8. ^ Georg Brauer (Hrsg.): Handbook of Preparative Inorganic Chemistry. 2nd edition. Band 1. Academic Press, New York NY u. a. 1963, S. 219–221.
  9. ^ Heaney, H. (2001). "Boron Trifluoride". Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. ISBN 0-471-93623-5. doi:10.1002/047084289X.rb250. 
  10. ^ "Boron Trifluoride (BF3) Applications". Honeywell. مؤرشف من الأصل في 08 سبتمبر 2013.