Booritrikloridi
Booritrikloridi (BCl3) on boorin ja kloorin muodostama epäorgaaninen molekyyliyhdiste. Yhdistettä käytetään puolijohdeteollisuudessa, orgaanisissa synteeseissä katalyyttinä ja muiden booriyhdisteiden valmistukseen.
| Booritrikloridi | |
|---|---|
 |
|
 |
|
| Tunnisteet | |
| CAS-numero | |
| PubChem CID | |
| Ominaisuudet | |
| Molekyylikaava | BCl3 |
| Moolimassa | 117,16 |
| Ulkomuoto | Väritön kaasu |
| Sulamispiste | –107 °C[1] |
| Kiehumispiste | 12,5 °C[1] |
| Tiheys | 1,359 g/cm3[1] |
| Liukoisuus veteen | Reagoi veden kanssa |
Ominaisuudet muokkaa
Huoneenlämpötilassa booritrikloridi on väritön ja ilmaa tiheämpi kaasu. Yhdiste savuaa ilmassa ilman kosteuden vuoksi. Booritrikloridi reagoi veden kanssa eksotermisesti muodostaen vetykloridia ja boorihappoa. Muiden boorihalogenidien tavoin myös booritrikloridi on vahva Lewis-happo ja muodostaa additiotuotteita Lewis-emästen, kuten halogenidi-ionien, amiinien, tiolien ja fosfori- ja happinukleofiilien kanssa. Nämä additiotuotteet eivät hydrolysoidu yhtä helposti kuin booritrikloridi ja niitä käytetään usein booritrikloridin lähteenä orgaanisissa reaktioissa.[1][2][3][4]
- BCl3 + 3 H2O → B(OH)3 + 3 HCl
Valmistus ja käyttö muokkaa
Teollisesti booritrikloridia valmistetaan kolmella tapaa. Yhdistettä saadaan klooraamalla booraksin ja raakaöljyn seosta kloorilla korkeassa lämpötilassa, pelkistämällä booritrioksidia hiilellä kloorin läsnä ollessa tai boorikarbidin ja kloorin välisellä reaktiolla. Pelkistettäessä booritrioksidia hiilellä kloorin läsnä ollessa muodostuu sivutuotteena usein fosgeenia, jonka erottaminen booritrikloridista on vaikeaa.[1][2][3]
- B2O3 + 3 C + 3 Cl2 → 2 BCl3 + 3 CO
Laboratoriomittakaavassa yhdistettä voidaan valmistaa alumiinikloridin ja booritrifluoridin tai tetrafluoroboraattien välisellä reaktiolla tai klooraamalla boraattiestereitä fosforyyli- tai tionyylikloridilla.[1][2]
Booritrikloridia voidaan käyttää hyvin puhtaiden boorikuitujen valmistamiseen kemiallisella kaasufaasipinnoitusmenetelmällä. Reaktiossa pelkistimenä käytetään vetyä. Puolijohdeteollisuudessa yhdistettä käytetään douppaamaan piitä. Muita käyttökohteita ovat karbidien ja nitridien poistaminen metalliseoksista, teräksen etsaus ja muiden booriyhdisteiden valmistaminen. Orgaanisessa synteesissä booritrikloridia käytetään katalyyttinä Friedel–Crafts-alkyloinneissa ja -asyloinneissa, alkeenien kuten eteenin, propeenin, isobuteenin ja vinyylikloridin polymeroinneissa ja epoksidoitumisissa.[1][2][3]
Lähteet muokkaa
- ↑ a b c d e f g Robert J. Brotherton, C. Joseph Weber, Clarence R. Guibert & John L. Little: Boron Compounds, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, John Wiley & Sons, New York, 2000. Viitattu 25.2.2014
- ↑ a b c d Fazlul Alam, Francis Evans, Ganpat Mani & John R. Papcun: Boron Halides, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, New York, 2003. Viitattu 25.2.2014
- ↑ a b c Thomas Scott, Mary Eagleson: Concise encyclopedia chemistry, s. 145. Walter de Gruyter, 1994. ISBN 978-3110114515. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 25.2.2014). (englanniksi)
- ↑ Egon Wiberg, Nils Wiberg, Arnold Frederick Holleman: Inorganic chemistry, s. 972–973. Academic Press, 2001. ISBN 978-0-12-352651-9. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 25.2.2014). (englanniksi)