Литий борогидриді - Lithium borohydride

Литий борогидриді
Li + .svgБоргидрид-.свг
Литий борогидридінің бөлме температурасындағы өлшем бірлігі
Литий борогидридінің бөлме температурасындағы өлшем бірлігі
Атаулар
IUPAC атауы
Литий тетрагидридоборат (1–)
Басқа атаулар
Литий гидробораты,
Литий тетрагидробораты
Борат (1-), тетрагидро-, литий, литий боранаты
Идентификаторлар
3D моделі (JSmol )
ChemSpider
ECHA ақпарат картасы100.037.277 Мұны Wikidata-да өңдеңіз
RTECS нөмірі
  • ED2725000
UNII
Қасиеттері
LiBH4
Молярлық масса21,784 г / моль
Сыртқы түріАқ қатты
Тығыздығы0,666 г / см3[1]
Еру нүктесі 268 ° C (514 ° F; 541 K)
Қайнау температурасы 380 ° C (716 ° F; 653 K) ыдырайды
әрекет етеді
Ерігіштік жылы эфир2,5 г / 100 мл
Құрылым[2]
ортомомиялық
Пнма
а = 7.17858(4), б = 4.43686(2), c = 6.80321(4)
216.685 (3) A3
4
[4] B
Термохимия
82,6 Дж / моль К
75,7 Дж / моль К
-198,83 кДж / моль
Қауіпті жағдайлар
> 180 ° C (356 ° F; 453 K)
Өзгеше белгіленбеген жағдайларды қоспағанда, олар үшін материалдар үшін деректер келтірілген стандартты күй (25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
тексеруY тексеру (бұл не тексеруY☒N ?)
Infobox сілтемелері

Литий борогидриді (LiBH4) Бұл тетрагидроборат және белгілі органикалық синтез сияқты редуктор үшін күрделі эфирлер. Байланысты қарағанда аз таралған болса да натрий борогидриді, литий тұзы жеңілдететін және эфирлерде жақсы еритін агент бола отырып, кейбір артықшылықтарды ұсынады, ал өңдеу қарағанда қауіпсіз литий алюминий гидриді.[3]

Дайындық

Литий борогидридін дайындауға болады метатез реакциясы бұл көбінесе шарикті фрезерлеу кезінде пайда болады натрий борогидриді және брит литийі:[4]

NaBH4 + LiBr → NaBr + LiBH4

Сонымен қатар, ол емдеу арқылы синтезделуі мүмкін бор трифторид бірге литий гидриді жылы диэтил эфирі:[5]

BF3 + 4 LiH → LiBH4 + 3 LiF

Реакциялар

Литий борогидриді қарағанда күшті тотықсыздандырғыш болып табылады натрий борогидриді.[6] Қоспаларында метанол және диэтил эфирі, литий борогидриді эфирлерді спирттерге дейін төмендетуге қабілетті бастапқы амидтер дейін аминдер.[7] Керісінше, бұл субстраттарға натрий борогидриді әсер етпейді. Жақсартылған реактивтілік литий катионына комплекс арқылы карбонил субстратының поляризациясына жатады.[3]

Химоэлектрлік

Литий борогидридін қолдану кейбір препараттарда оның жоғарылығына байланысты әсіресе тиімді химиялық электр сияқты басқа танымал редукторларға қатысты литий алюминий гидриді. Мысалы, литий алюминий гидридінен айырмашылығы, литий борогидриді эфирлерді төмендетеді, нитрилдер, лактондар, бастапқы амидтер және эпоксидтер үнемдеу кезінде нитро топтар, көмір қышқылдары, алкил галогенидтері, және екінші реттік /үшінші амидтер.[7]

Сутегі өндірісі

Литий борогидриді сумен әрекеттесіп, сутек түзеді. Бұл реакцияны сутегі генерациясы үшін қолдануға болады.[8]

Энергияны сақтау

Көлемдік және гравиметриялық энергия тығыздығы.
Литий борогидридін қайта өңдеу схемасы. Кірістер - литий бораты және сутегі.

Литий борогидриді ең жоғары деңгейдің бірі ретінде танымал энергия тығыздығы химиялық энергия тасымалдаушылары. Қазіргі уақытта практикалық маңызы болмаса да, қатты зат 65-ті босатады МДж / кг атмосфералық оттегімен өңдеу кезінде жылу. Оның тығыздығы 0,67 болғандықтан г / см3, сұйық литий боргидридінің тотығуы 43 береді MJ / L. Салыстырмалы түрде алғанда, бензин 44 МДж / кг (немесе 35 МДж / л) береді, ал сұйық сутегі 120 МДж / кг (немесе 8,0 МДж / Л) береді.[nb 1] Литий борогидридінің жоғары энергетикалық тығыздығы оны автомобиль және ракета отынына ұсыныс жасау үшін тартымды кандидат етті, бірақ зерттеулері мен насихаттау жұмыстарына қарамастан ол кең қолданылмады. Барлық химиялық гидрид негізіндегі энергия тасымалдаушылардағы сияқты, литий борогидриді қайта өңдеуге өте күрделі (яғни қайта зарядталады), сондықтан аз мөлшерде зардап шегеді. энергия конверсиясының тиімділігі. Сияқты аккумуляторлар литий ионы энергия тығыздығы 0,72 МДж / кг және 2,0 МДж / л дейін, олардың Тұрақты ток тұрақты түрлендіру тиімділігі 90% -ке дейін жетуі мүмкін.[дәйексөз қажет ] Металл гидридтерін қайта өңдеу механизмдерінің күрделілігін ескере отырып,[9] энергияны түрлендірудің мұндай жоғары тиімділігі қазіргі технологияға сәйкес келмейді.

Физикалық қасиеттерді салыстыру
ЗатМеншікті энергия МДж / кгТығыздығы г / см3Энергияның тығыздығы MJ / L
LiBH465.20.66643.4
Тұрақты бензин440.7234.8
Сұйық сутек1200.07088
литий-ионды аккумулятор0.722.82

Сондай-ақ қараңыз

Ескертулер

  1. ^ Сутегі үшін энергия тығыздығының меншікті энергияға қатынасы үлкен массаның тығыздығына байланысты (0,071 г / см)3).

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ Сигма-Олдрич өнімі туралы толық ақпарат
  2. ^ J-Ph Солли, Г.Ренаудин, Р.Черни, К.Ивон (2002-11-18). «LiBH литий боро-гидриді4: I. Хрусталь құрылымы ». Қорытпалар мен қосылыстар журналы. 346 (1–2): 200–205. дои:10.1016 / S0925-8388 (02) 00521-2.CS1 maint: бірнеше есімдер: авторлар тізімі (сілтеме)
  3. ^ а б Лука Банфи, Энрико Нарисано, Рената Рива, Эллен У.Бакстер «Литий Борогидрид» e-EROS Органикалық синтезге арналған реагенттер энциклопедиясы, 2001 Джон Вили және ұлдары. дои:10.1002 / 047084289X.rl061.pub2.
  4. ^ Питер Риттмейер, Ульрих Вительманн «Гидридтер», Ульманның өнеркәсіптік химия энциклопедиясында, 2002, Вилей-ВЧ, Вайнхайм. дои:10.1002 / 14356007.a13_199
  5. ^ Брауэр, Георг (1963). Дәрілік бейорганикалық химия туралы анықтамалық том. 1, 2-ші басылым. Нью-Йорк: Academic Press. б. 775. ISBN  978-0121266011.
  6. ^ Барретт, Энтони Г.М. (1991). «Карбон қышқылының туындыларын алкоголь, эфир және аминге дейін төмендету». Троста, Барри; Флеминг, Ян; Шрайбер, Стюарт (ред.) Редукция: қазіргі органикалық химиядағы селективтілік, стратегия және тиімділік (1-ші басылым). Нью-Йорк: Pergamon Press. б. 244. дои:10.1016 / B978-0-08-052349-1.00226-2. ISBN  9780080405995.
  7. ^ а б Оокава, Атсухиро; Соаи, Кенсо (1986). «Құрамында литий борогидриді құрамындағы бірегей химио селективті тотықсыздандыру үшін пайдалы реакциялық орта ретінде метанол бар еріткіштер». Органикалық химия журналы. 51 (21): 4000–4005. дои:10.1021 / jo00371a017.
  8. ^ Ю.Кодзима және басқалар, «Литий Борогидридінің гидролиз реакциясы арқылы сутегі генерациясы»Халықаралық сутегі энергиясы журналы, 29(12): 1213-1217, тамыз 2004; DOI: 10.1016 / j.ijhydene.2003.12.009 тәжірибелі сілтеме
  9. ^ АҚШ патенті 4002726 (1977) литий борогидридін литий боратынан метилбораттың аралық өнімі арқылы қайта өңдеу