Boortrifluoride
Boortrifluoride (BF3) is een zeer toxische, kleurloze verbinding van boor en fluor, die onder standaardomstandigheden gasvormig is. Commercieel gezien wordt het gas verhandeld in gascilinders of als een oplossing (15 of 52 massaprocent) in methanol. Boortrifluoride wordt voor toepassingen in de organische synthese meestal gebruikt als adduct met di-ethylether.
Boortrifluoride
| ||||||
| Structuurformule en molecuulmodel | ||||||
 | ||||||
Structuurformule van boortrifluoride | ||||||
 | ||||||
Molecuulmodel van boortrifluoride | ||||||
| Algemeen | ||||||
| Molecuulformule (uitleg) | BF3 | |||||
| IUPAC-naam | trifluorboraan | |||||
| Molmassa | 67,81 g/mol | |||||
| SMILES | B(F)(F)F | |||||
| InChI | 1S/BF3/c2-1(3)4 | |||||
| CAS-nummer | 7637-07-2 | |||||
| EG-nummer | 231-569-5 | |||||
| PubChem | 6356 | |||||
| Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen | ||||||
| ||||||
| H-zinnen | H280 - H330 - H314 - H335 - H373 | |||||
| EUH-zinnen | EUH014 - EUH071 | |||||
| P-zinnen | P260 - P280 - P304+P340 - P303+P361+P353 - P305+P351+P338 - P315 - P308+P313 - P405 - P403 | |||||
| Fysische eigenschappen | ||||||
| Aggregatietoestand | gasvormig | |||||
| Kleur | kleurloos | |||||
| Smeltpunt | −127,1 °C | |||||
| Kookpunt | -100,4 °C | |||||
| Brekingsindex | 1,316 (589 nm, 20 °C) | |||||
| Geometrie en kristalstructuur | ||||||
| Dipoolmoment | 0 D | |||||
| Waar mogelijk zijn SI-eenheden gebruikt. Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar). | ||||||
| ||||||
Synthese
Boortrifluoride kan op diverse manieren bereid worden. Het ontstaat door inwerking van waterstoffluoride op boortrioxide:
Op industriële schaal wordt het bereid door boortrioxide of borax te verhitten met calciumfluoride en zwavelzuur. Verder kan het gesynthetiseerd worden door reactie van boortrioxide met natriumtetrafluorboraat en zwavelzuur:
Boortrifluoride kan ook bereid worden door reactie van boorzuur met fluorsulfonzuur:
Structuur en eigenschappen
Boortrifluoride is een bezit een trigonaal planaire moleculaire geometrie, omdat boor sp2-gehybridiseerd is. Hierdoor beschikt boor over een leeg p-orbitaal. Dit p-orbitaal staat loodrecht op het vlak van de boor-fluorbindingen en is verantwoordelijk voor het feit dat boortrifluoride een Lewiszuur is.
Toepassingen
De Lewiszure eigenschappen maken boortrifluoride geschikt om gebruikt te worden als zure katalysator in situaties waarin H+ minder geschikt is. Onder meer wordt boortrifluoride gebruikt als katalysator bij de synthese van ethylbenzeen en de analyse van de vetzuursamenstelling van dierlijke en plantaardige oliën en vetten.
Toxicologie en veiligheid
Boortrifluoride reageert heftig met water, onder vorming van schadelijke dampen van onder andere tetrafluorboorzuur en boorzuur:
Tijdens de reactie wordt ook waterstoffluoride gevormd, maar dit reageert samen met boortrifluoride tot tetrafluorboorzuur.
