رباعي فلورو بورات
4
رباعي فلورو بورات هو الأنيون BF-
4هذا النوع رباعي السطوح متساوي إلكترونيًا مع رباعي فلورو بريلات ( BeF2-4
)، رباعي فلورو الميثان (CF 4 )، ورباعي فلورو الأمونيوم ( NF+
4) وهو متماثل إلكترونيًا مع العديد من الأنواع المستقرة والمهمة بما في ذلك أنيون البيركلورات ، ClO-
4، والتي تستخدم بطرق مماثلة في المختبر. وتنشأ عن تفاعل أملاح الفلوريد مع حمض لويس BF3 ، أو معالجة حمض رباعي فلورو بوريك بالقاعدة، أو معالجة حمض البوريك بحمض الهيدروفلوريك .
كأنيون في الكيمياء العضوية وغير العضوية
ترويج BF-
4وقد أدى ذلك إلى انخفاض استخدام ClO-
4في المختبر كأنيون ضعيف التنسيق. مع المركبات العضوية، وخاصة مشتقات الأمين، ClO-
4يشكل مشتقات قابلة للانفجار. عيوب BF-
4تشمل حساسيتها الطفيفة للتحلل المائي والتحلل عن طريق فقدان ربيطة الفلورايد، في حين أن ClO-
4لا تعاني من هذه المشاكل. ومع ذلك، تطغى الاعتبارات المتعلقة بالسلامة على هذا الإزعاج. مع وزن الصيغة 86.8، فإن BF-
4كما أنه أصغر أنيون ضعيف التنسيق من وجهة نظر الوزن المكافئ، مما يجعله غالبًا الأنيون المفضل لإعداد الكواشف الكاتيونية أو المحفزات للاستخدام في التخليق، في غياب أي اختلافات جوهرية أخرى في العوامل الكيميائية أو الفيزيائية.
الـ BF-
4الأنيون أقل نواة وقاعدية (وبالتالي أكثر تنسيقًا أضعف) من النترات أو الهاليدات أو حتى التريفلات . وبالتالي، عند استخدام أملاح BF-
4، من المفترض عادة أن الكاتيون هو العامل التفاعلي وأن هذا الأنيون رباعي السطوح خامل. BF-
4يرجع خموله إلى عاملين: (أ) إنه متماثل بحيث يتم توزيع الشحنة السالبة بالتساوي على أربع ذرات، و(ب) يتكون من ذرات فلور عالية السالبية الكهربية، مما يقلل من قاعدية الأنيون. بالإضافة إلى الطبيعة التنسيقية الضعيفة للأنيون، فإن BF-
4غالبًا ما تكون الأملاح أكثر قابلية للذوبان في المذيبات العضوية (محبة للدهون) من أملاح النترات أو الهاليد ذات الصلة .-
4هي سداسي فلورو فوسفات ، PF-
6، وسداسي فلورو أنتيمونات، SbF-
6، وكلاهما أكثر استقرارًا تجاه التحلل المائي والتفاعلات الكيميائية الأخرى، وتميل أملاحها إلى أن تكون أكثر محبة للدهون.
في الواقع، تعمل الكاتيونات شديدة التفاعل مثل تلك المشتقة من Ti وZr وHf وSi على استخلاص الفلورايد من BF-
4، لذلك في مثل هذه الحالات BF-
4ليس أنيونًا "بريءًا" ويجب استخدام الأنيونات ذات التنسيق الضعيف (على سبيل المثال، SbF 6 - ، BARF - ، أو [Al((CF 3 ) 3 CO) 4 ] - ). علاوة على ذلك، في حالات أخرى من المركبات "الكاتيونية" ظاهريًا، تعمل ذرة الفلور في الواقع كربيطة جسر بين البورون والمركز الكاتيوني. على سبيل المثال، وجد أن مركب الذهب [μ-(DTBM- SEGPHOS )(Au–BF 4 ) 2 ] يحتوي على جسرين Au–F–B من الناحية البلورية. [1]
يتم إنتاج فلوروبورات المعادن الثقيلة والانتقالية بنفس الطريقة التي يتم بها إنتاج أملاح الفلوروبورات الأخرى؛ حيث تضاف أملاح المعادن المعنية إلى حمض البوريك وحمض الهيدروفلوريك المتفاعلين. يتم تحضير فلوروبورات القصدير والرصاص والنحاس والنيكل من خلال التحليل الكهربائي لهذه المعادن في محلول يحتوي على HBF 4 .
كمتبرع بالفلورايد
على الرغم من انخفاض تفاعلية أنيون رباعي فلورو بورات بشكل عام، فإن BF-
4يعمل كمصدر للفلور لتوصيل ما يعادل الفلورايد. [2] تفاعل بالز-شيمان لتخليق فلوريدات الأريل هو أفضل مثال معروف لمثل هذا التفاعل. [3] تم الإبلاغ عن أن نواتج إضافة الأثير والهالوبيريدين لـ HBF 4 هي كواشف فعالة لفلورة الهيدروجين للألكاينات. [4]
أمثلة على الأملاح
يتم الحصول على فلوروبورات البوتاسيوم عن طريق معالجة كربونات البوتاسيوم مع حمض البوريك وحمض الهيدروفلوريك.
- B(OH) 3 + 4 HF → HBF 4 + 3 H 2 O
- 2 HBF 4 + K 2 CO 3 → 2 KBF 4 + H 2 CO 3
تتبلور فلوروبورات المعادن القلوية وأيونات الأمونيوم على شكل هيدرات قابلة للذوبان في الماء باستثناء البوتاسيوم والروبيديوم والسيزيوم .
غالبًا ما يستخدم الفلوروبورات لعزل الكاتيونات شديدة المحبة للإلكترونات. ومن الأمثلة على ذلك:
- بروتون مذاب (H + (مذيب)، حمض الفلوروبوريك )، بما في ذلك H + ·(H 2 O) n (" الهيدرونيوم ")، H + ·(Et 2 O) n
- مركبات الديازونيوم ( ArN+
2). - كواشف ميرفاين مثل OEt+
3، أقوى عوامل الألكلة التجارية. - NO + عامل مؤكسد أحادي الإلكترون وكاشف نتروزيل .
- NO2 + ، وهو كاشف نترات .
- الفيروسينيوم ، Fe(C)
5ح
5)+
2، وغيرها من الميتالوسينات الكاتيونية. - [Ni( CH3CH2OH ) 6 ]( BF4 ) 2 . [ 5 ]
- Selectfluor ، وهو عامل فلورة، ومصادر فلور محبة للإلكترونات أخرى من نوع N–F.
- أنواع البرومونيوم واليودونيوم، بما في ذلك py2X + ( X = Br؛ X = I: كاشف بارلوينجا ) وAr2I + ( أملاح ثنائي أريل الليودونيوم )
- رباعي فلورو بورات الفضة ورباعي فلورو بورات الثاليوم [6] عبارة عن عوامل تجريد هاليد ملائمة (على الرغم من أن ملح الثاليوم شديد السمية). توجد معظم رباعي فلورو بورات المعادن الانتقالية الأخرى فقط كمذيبات من الماء أو الكحولات أو الإيثرات أو النتريلات.
- معقدات نتريل المعادن الانتقالية ، على سبيل المثال [Cu(NCMe) 4 ]BF 4
يتم استخدام دورة كهروكيميائية تتضمن رباعي فلورو بورات الحديدوز/الحديديك لتحل محل الصهر الحراري لخامات كبريتيد الرصاص بواسطة شركة Doe Run .
غالبًا ما يتم عزل أملاح الإيميدازوليوم والفورميدينيوم ، والسوائل الأيونية والمواد الأولية للكاربينات المستقرة ، على شكل رباعي فلورو بورات.
انظر أيضا
مراجع
- ^ Abadie, Marc-Antoine; Trivelli, Xavier; Medina, Florian; Capet, Frédéric; Roussel, Pascal; Agbossou-Niedercorn, Francine; Michon, Christophe (2014-08-01). "التحلل المائي الجزيئي غير المتماثل للألكينات في الظروف المعتدلة والرطبة - بنية وتفاعلية محفزات الذهب الثنائي النواة الكاتيونية (I)" (PDF) . ChemCatChem . 6 (8): 2235– 2239. doi :10.1002/cctc.201402350. ISSN 1867-3899. S2CID 96851116.
- ^ كريسويل، ألكسندر جيه؛ ديفيز، ستيفن جيه؛ روبرتس، بول إم؛ تومسون، جيمس إي. (2015). "ما وراء تفاعل بالز-شيمان: فائدة رباعي فلورو بورات وثلاثي فلوريد البورون كمصدر للفلوريدات النيوكليوفيلية". المراجعات الكيميائية . 115 (2): 566- 611. doi :10.1021/cr5001805. PMID 25084541.
- ^ كريسويل، ألكسندر جيه؛ ديفيز، ستيفن جيه؛ روبرتس، بول إم؛ تومسون، جيمس إي. (28 يناير 2015). "ما وراء تفاعل بالز-شيمان: فائدة رباعي فلورو بورات وثلاثي فلوريد البورون كمصدر للفلوريدات النيوكليوفيلية". المراجعات الكيميائية . 115 (2): 566- 611. doi :10.1021/cr5001805. ISSN 0009-2665. PMID 25084541.
- ^ Guo, Rui; Qi, Xiaotian; Xiang, Hengye; Geaneotes, Paul; Wang, Ruihan; Liu, Peng; Wang, Yi-Ming (2020-06-02). "الفلورة الهيدروجينية للألكاين المتباعدة الفراغ باستخدام رباعي فلورو بورات البروتون ككواشف قابلة للضبط". Angewandte Chemie International Edition . 59 (38): 16651– 16660. doi :10.1002/anie.202006278. ISSN 1521-3773. PMC 8287824. PMID 32485005 .
- ^ Willem L. Driessen, Jan Reedijk (1992). "Solid Solvates: The Use of Weak ligands in Coordination Chemistry". Inorganic Syntheses . المجلد 29. ص 111- 118. doi :10.1002/9780470132609.ch27. ISBN 978-0-470-13260-9.
- ^ مولر، هـ؛ لوتز، HD (2010). “التركيب البلوري لرباعي فلوروبورات الثاليوم، TlBF4”. Zeitschrift für Kristallographie - المواد البلورية . 201 ( 3– 4): 285– 286. دوى :10.1524/zkri.1992.201.3-4.285. ISSN 2196-7105.
