Боргидрид натрия

Боргидрид натрия, также известный как тетрагидроборат натрия и тетрагидроборат натрия, представляет собой неорганическое соединение с формулой NaBH4 . Это белое твердое вещество, обычно встречающееся в виде порошка, представляет собой восстановитель, который находит применение в химии как в лаборатории, так и в промышленных масштабах. Он был испытан в качестве предварительной обработки для производства целлюлозы из древесины, но он слишком дорог для коммерциализации. Соединение растворимо в спиртах , некоторых эфирах и воде, хотя медленно гидролизуется.

Соединение было обнаружено в 1940-х годах Х. И. Шлезингером , который возглавлял группу по поиску летучих соединений урана. Результаты этого исследования военного времени были рассекречены и опубликованы в 1953 году.

Боргидрид натрия представляет собой микрокристаллический порошок от белого до серо-белого цвета без запаха, который часто образует комки. Его можно очистить перекристаллизацией из теплого (50°С) диглима . Боргидрид натрия растворим в протонных растворителях , таких как вода и низшие спирты. Он также реагирует с этими протонными растворителями с образованием H2 ; однако эти реакции протекают довольно медленно. Для полного разложения метанольного раствора требуется около 90 мин при 20°С. Он разлагается в нейтральных или кислых водных растворах, но стабилен при рН 14.

Для коммерческого производства NaBH 4 наиболее популярными являются процессы Брауна-Шлезингера и Байера . В процессе Брауна-Шлезингера боргидрид натрия получают в промышленных масштабах из гидрида натрия (полученного реакцией Na и H2 ) и триметилбората при 250–270 °C.

Основное применение боргидрида натрия – производство дитионита натрия из диоксида серы: дитионит натрия используется в качестве отбеливателя для древесной массы и в красильной промышленности.

Боргидрид натрия восстанавливает альдегиды и кетоны с образованием родственных спиртов . Эта реакция используется в производстве различных антибиотиков, включая хлорамфеникол , дигидрострептомицин и тиофеникол . Различные стероиды и витамин А получают с использованием боргидрида натрия по крайней мере в одну стадию.

Боргидрид натрия рассматривался как кандидат на хранение водорода в твердом состоянии . Хотя практические температуры и давления для хранения водорода не были достигнуты, в 2012 году наноструктура ядро-оболочка из боргидрида натрия была успешно использована для хранения, выделения и повторного поглощения водорода в умеренных условиях.

Боргидрид натрия можно использовать для уменьшения искажения старых книг и документов. Эта обработка должна выполняться только квалифицированным профессиональным консерватором/реставратором, поскольку неправильное нанесение восстанавливающего агента может привести к повреждению бумаги, например, к чрезмерному отбеливанию и образованию пузырей на бумаге.

Боргидрид натрия является источником водорода или диборана , которые легко воспламеняются. Самовозгорание может произойти от раствора боргидрида натрия в диметилформамиде . Объемные растворы боргидрида натрия часто готовят с избытком гидроксида натрия, который вызывает коррозию.