Borohidruro
From Wikipedia, the free encyclopedia
4]−
Borohidruro se refiere al anión [BH4]− también llamado tetrahidroborato, y a sus sales.[1] Borohidruro o hidroborato es también el término utilizado para compuestos que contienen [BH4−nXn]−, donde n es un número entero de 0 a 3, por ejemplo cianoborohidruro o cianotrihidroborato [BH3(CN)]− y trietilborohidruro o trietilhidroborato [BH(CH2CH3)3]−. Los borohidruros se utilizan ampliamente como agentes reductores en síntesis orgánica. Los borohidruros más importantes son el borohidruro de litio y el borohidruro de sodio, pero se conocen bien otras sales (véase la tabla).[2] Los tetrahidroboratos también tienen interés académico e industrial en química inorgánica.[3]
Los borohidruros de metales alcalinos fueron descritos por primera vez en 1940 por Hermann Irving Schlesinger y Herbert C. Brown. Sintetizaron el borohidruro de litio Li[BH4] a partir del diborano B2H6:[4][5]
2 MH + B2H6 → 2 M[BH4], donde M = Li, Na, K, Rb, Cs, etc.
Los métodos actuales implican la reducción del trimetil borato con hidruro de sodio.[2]
Estructura
En el anión borohidruro y en la mayoría de sus modificaciones, el boro tiene una estructura tetraédrica.[6] La reactividad de los enlaces B-H depende de los otros ligandos. Los grupos etilo liberadores de electrones como en el trietilborohidruro hacen que el centro B-H sea altamente nucleofílico. Por el contrario, el cianoborohidruro es un reductor más débil debido al sustituyente ciano que retira electrones. El contracatión también influye en el poder reductor del reactivo.
| Borohidruro [No. CAS] |
Peso molecular
(g/mol) |
Densidad del hidrógeno | Densidad
(g/cm3) |
Punto de fusión
(°C) |
Solubilidad en agua
(g/100 mL at 25 °C) |
Solubilidad en MeOH
(g/100 mL, 25 °C) |
Solubilidad en Et2O
(g/100 mL, 25 °C) |
Solubilidad en THF
(g/100 mL at 25 °C) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Li[BH 4] [16949-15-8] |
21.78 | 18.5 | 0.66 | 280 | 20.9 | Se descompone (44 en EtOH) | 4.3 | 22.5 |
| Na[BH 4] [16940-66-2] |
37.83 | 10.6 | 1.07 | 505 | 55 | 16.4 (at 20 °C) | Insoluble | 0.1 (a 20 °C) |
| Na[BH 3(CN)] [25895-60-7] |
62.84 | 6.4 | 1.20 | 240 con descomposición | Tolerado[7] | 217 | Insoluble | 36 |
| K[BH 4] [13762-51-1] |
53.94 | 7.4 | 1.17 | 585 (bajo H 2) |
19 | Insoluble | Insoluble | Insoluble |
| Li[BHEt 3] [22560-16-3] |
105.94 | 0.95 | Desconocido | Desconocido | Se descompone | Se descompone | N/A | Alto (suministrado comercialmente) |
Usos
El borohidruro de sodio es el borohidruro que se produce a mayor escala industrial, estimada en 5000 toneladas/año en 2002. El uso principal es la reducción de dióxido de azufre para dar ditionito de sodio:
Na[BH4] + 8 NaOH + 8 SO2 → 4 Na2S2O4 + NaBO2 + 6 H2O
El ditionito se utiliza para blanquear la pasta de madera[2]. El borohidruro de sodio también se utiliza para reducir aldehídos y cetonas en la producción de productos farmacéuticos, como el cloranfenicol, el tiofenicol, la vitamina A, la atropina y la escopolamina, así como muchos saborizantes y aromas.
Aplicaciones potenciales
Debido a su alto contenido en hidrógeno, los complejos y sales de borohidruro han despertado interés en el contexto del almacenamiento de hidrógeno.[8] Reminiscentes de los trabajos relacionados con el borano amoniacal, los retos se asocian a una cinética lenta y bajos rendimientos de hidrógeno, así como a problemas con la regeneración de los borohidruros parentales.
