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Struktur der Tetrafluoroborat Anion, BF₄⁻

Tetrafluoroborat, auch oft verkürzt zu Fluorborat, ist der Anion BF₄⁻. Diese tetraedrisch Ion ist isoelektronisch mit CF₄ und der Tetrafluorammonium-ion ​​NF₄. Wenn man isoelektronisch auf die Valenzelektronen beschränkt (und die Elektronen in den innersten Schalen nicht berücksichtigt), sind stabile Teilchen wie Perchlorat, ClO₄⁻ unten.^[1] Das Ion entsteht bei der Reaktion von Fluorid-Salz dazu Lewis-SäureBF₃, während der Antwort von Tetrafluoroborsäure mit Base, oder von Borsäure behandeln mit Fluorwasserstoff. Die Reaktion erfolgt entweder ohne Lösungsmittel oder in nichtwässrigen Lösungsmitteln wie HF, BrF₃ oder SO₂.^[2]

Anion in der anorganischen und organischen Chemie

Die Popularität von BF₄⁻ hat zu einer reduzierten Nutzung von geführt ClO₄⁻ im Labor. Im organische Verbindungen, bestimmtes Amine, ergibt ClO₄⁻ zu explosiven Derivaten führen. Ein Nachteil von BF₄⁻ ist es langsam hydrolysiert, etwas, wo ClO₄⁻ stört nicht. Allerdings sind hier Sicherheitsüberlegungen ausschlaggebend für BF B₄⁻.

Die Benutzerfreundlichkeit von BF₄⁻ in der organischen Chemie entsteht durch die größere Löslichkeit ihrer Salze im Vergleich zu Nitrate und Halogenide.^[3] Außerdem BF₄⁻ Weniger Nukleophil und Basic als Nitrat oder die Halogenide. Bei Reaktionen von Salzen von BF₄⁻ man kann normalerweise vom Kation als reaktivem Teilchen neben einem inerten Anion ausgehen.

Die Trägheit von BF₄⁻ basiert auf zwei Punkten:

1. die Symmetrie des Ions sorgt dafür, dass die Ladung gleichmäßig auf mehrere (vier) Atome verteilt wird.
2. die negative Ladung ist auf der sehr elektronegativ Fluoratome, was die Basenstärke des Anions verringert.

In seinen Reaktionen, BF₄⁻ Ähnlich zu Hexafluorophosphat, PF₆⁻, das zudem weniger hydrolyseempfindlich ist und in der Regel Salze erzeugt, die sich in organischen Lösungsmitteln noch besser lösen.

Ein Beispiel für ein Fluoroborat ist [Ni(CH₃CH₂OH)₆](BF₄)₂, ein kinetisch labiles, oktaedrisches Komplex die als Quelle für Ni . verwendet wird² .^[4]

Mit hochreaktiven Kationen, wie diesem von Ti, Zr, hf oder Si es ist nicht mehr möglich, von einem inerten Anion auszugehen: diese Ionen extrahieren Fluorid aus BF₄⁻. In diesen Fällen ist BF₄⁻ keine Tribüne.

Die Fluoroborate von übergangsweise und Schwermetalle werden wie andere Fluoroborate erhalten: Eine Mischung aus Borsäure und Fluorwasserstoff wird mit geeigneten Metallsalzen versetzt. Die Fluoroborate von Zinn, führen, Kupfer und Nickel erhält man von Elektrolyse der Metalle in einer Lösung mit HBF₄.

Beispiele für Salze

KBF₄ wird durch Behandeln von Kaliumcarbonat mit Borsäure und Fluorwasserstoff erhalten.

${displaystyle {ce {{B(OH)3} 4 HF -> {HBF4} 3 H2O}}}$

${displaystyle {ce {{2HBF4}K2CO3 -> {2KBF4}H2CO3}}}$

Die Fluoroborate der Alkali Metalle und Ammoniumionen kristallisieren als wasserlöslich Hydrat mit Ausnahme von k, Rb und cs.

Fluorboratsalze werden häufig in Kombination mit hochreaktiven Verbindungen verwendet:

• Diazoniumsalze vom ArN.-Typ₂ werden oft als ihr Tetraborat isoliert. (Ar = Arylgruppe).
• Die stärksten Alkylierungsreagenzien, Meerweinsalze wenn OEt₃ sei einfach wie ihr BF₄⁻Salz isoliert.
• [NEIN]BF₄⁻ ist ein bekanntes Ein-ElektronenOxidationsmittel.
• [NEIN₂]BF₄⁻ wird angewendet als Nitrierreagenz.
• Ferroceniumsalze, [Fe(C₅huh₅)₂] werden üblicherweise als ihr Tetrafluoroborat verwendet.
• Imidazolium- und Formamidinium-bildende Salze ionische Flüssigkeiten und die Vorläufer für stabile Carben.
• Ein zyklischer elektrochemischer Prozess, bei dem Fe(BF₄)₂ und Fe(BF₄)₃ beteiligt, dient als Ersatz für den thermischen Prozess bei der Reinigung von Blei(II)sulfiderze.