Lityum borohidrit - Lithium borohydride
  | |
 Oda sıcaklığında lityum borohidritin birim hücresi | |
| İsimler | |
|---|---|
| IUPAC adı Lityum tetrahidridoborat (1–) | |
| Diğer isimler Lityum hidroborat, Lityum tetrahidroborat Borat (1-), tetrahidro-, lityum, lityum boranat | |
| Tanımlayıcılar | |
3 boyutlu model (JSmol ) | |
| ChemSpider | |
| ECHA Bilgi Kartı | 100.037.277  |
PubChem Müşteri Kimliği | |
| RTECS numarası |
|
| UNII | |
CompTox Kontrol Paneli (EPA) | |
| |
| |
| Özellikleri | |
| LiBH4 | |
| Molar kütle | 21.784 g / mol |
| Görünüm | Beyaz katı |
| Yoğunluk | 0.666 g / cm3[1] |
| Erime noktası | 268 ° C (514 ° F; 541 K) |
| Kaynama noktası | 380 ° C (716 ° F; 653 K) ayrışır |
| tepki | |
| Çözünürlük içinde eter | 2,5 g / 100 mL |
| Yapısı[2] | |
| ortorombik | |
| Pnma | |
a = 7.17858(4), b = 4.43686(2), c = 6.80321(4) | |
Kafes hacmi (V) | 216.685 (3) bir3 |
Formül birimleri (Z) | 4 |
| [4] B | |
| Termokimya | |
Isı kapasitesi (C) | 82.6 J / mol K |
Standart azı dişi entropi (S | 75.7 J / mol K |
Std entalpisi oluşum (ΔfH⦵298) | -198.83 kJ / mol |
| Tehlikeler | |
| > 180 ° C (356 ° F; 453 K) | |
Aksi belirtilmedikçe, veriler kendi içlerindeki malzemeler için verilmiştir. standart durum (25 ° C'de [77 ° F], 100 kPa). | |
 Doğrulayın (nedir   ?) | |
| Bilgi kutusu referansları | |
Lityum borohidrit (LiBH4) bir tetrahidroborat ve bilinir organik sentez olarak indirgen madde için esterler. İlgili olandan daha az yaygın olmasına rağmen sodyum borohidrid, lityum tuzu, daha güçlü bir indirgeyici ajan olarak bazı avantajlar sunar ve eterlerde yüksek oranda çözünür iken, işlemesi daha güvenlidir. lityum alüminyum hidrit.[3]
Hazırlık
Lityum borohidrür, metatez reaksiyonu bilyeli frezelemede meydana gelen, daha yaygın olarak bulunan sodyum borohidrid ve lityum bromür:[4]
- NaBH4 + LiBr → NaBr + LiBH4
Alternatif olarak tedavi edilerek sentezlenebilir. bor triflorür ile lityum hidrit içinde dietil eter:[5]
- BF3 + 4 LiH → LiBH4 + 3 LiF
Tepkiler
Lityum borohidrür, daha güçlü bir indirgeyici ajandır. sodyum borohidrid.[6] Karışımlarında metanol ve dietil eter lityum borohidrit, esterleri alkollere indirgeyebilir ve birincil amidler -e aminler.[7] Bunun aksine, bu substratlar sodyum borohidrürden etkilenmez. Artan reaktivite, lityum katyonuyla kompleksleşme yoluyla karbonil substratın polarizasyonuna atfedilir.[3]
Kemoselektiflik
Lityum borohidrürün kullanımı, daha yüksek olması nedeniyle bazı preparatlarda özellikle avantajlıdır. kemoseçicilik diğer popüler indirgeme ajanlarına göre lityum alüminyum hidrit. Örneğin, lityum alüminyum hidritin aksine, lityum borohidrit esterleri azaltacaktır. nitriller, laktonlar birincil amidler ve epoksitler korunurken nitro grupları, karbamik asitler, Alkil halojenürler, ve ikincil /üçüncül amidler.[7]
Hidrojen Üretimi
Lityum borohidrit, hidrojen üretmek için suyla reaksiyona girer. Bu reaksiyon, hidrojen üretimi için kullanılabilir.[8]
Enerji depolama
Lityum borohidrür, en yüksek oranlardan biri olarak bilinir. enerji yoğunluğu kimyasal enerji taşıyıcıları. Şu anda hiçbir pratik önemi olmamasına rağmen, katı özgürleştirecek 65 MJ / kg atmosferik oksijen ile muamele üzerine ısı. 0.67 yoğunluğa sahip olduğundan g / cm3 sıvı lityum borohidrürün oksidasyonu 43 MJ / L. Karşılaştırıldığında, benzin 44 MJ / kg (veya 35 MJ / L) verirken sıvı hidrojen 120 MJ / kg (veya 8.0 MJ / L) verir.[nb 1] Lityum borohidrürün yüksek özgül enerji yoğunluğu, onu otomobil ve roket yakıtı için teklif etmek için çekici bir aday haline getirdi, ancak araştırmalara ve savunuculuğa rağmen yaygın olarak kullanılmadı. Tüm kimyasal hidrit bazlı enerji taşıyıcılarında olduğu gibi, lityum borohidrürün geri dönüşümü (yani yeniden doldurulması) çok karmaşıktır ve bu nedenle düşük enerji dönüşüm verimliliği. Piller gibi lityum iyonu 0,72 MJ / kg ve 2,0 MJ / L'ye kadar enerji yoğunluğu taşır, DC DC'ye dönüşüm verimliliği% 90 kadar yüksek olabilir.[kaynak belirtilmeli ] Metal hidritler için geri dönüşüm mekanizmalarının karmaşıklığı göz önüne alındığında,[9] bu kadar yüksek enerji dönüşüm verimleri mevcut teknoloji ile pratik değildir.
| Madde | Spesifik enerji MJ / kg | Yoğunluk g / cm3 | Enerji yoğunluğu MJ / L |
|---|---|---|---|
| LiBH4 | 65.2 | 0.666 | 43.4 |
| Düzenli benzin | 44 | 0.72 | 34.8 |
| Sıvı hidrojen | 120 | 0.0708 | 8 |
| Lityum iyon batarya | 0.72 | 2.8 | 2 |
Ayrıca bakınız
Notlar
- ^ Hidrojen için enerji yoğunluğunun özgül enerjiye daha büyük oranı, çok düşük kütle yoğunluğundan (0,071 g / cm3) kaynaklanmaktadır.3).
Referanslar
- ^ Sigma-Aldrich Ürün Detay Sayfası
- ^ J-Ph. Soulie, G. Renaudin, R. Cerny, K. Yvon (2002-11-18). "Lityum boro-hidrit LiBH4: I. Kristal yapı ". Alaşım ve Bileşikler Dergisi. 346 (1–2): 200–205. doi:10.1016 / S0925-8388 (02) 00521-2.CS1 bakım: birden çok isim: yazar listesi (bağlantı)
- ^ a b Luca Banfi, Enrica Narisano, Renata Riva, Ellen W. Baxter "Lityum Borohidrit" e-EROS Organik Sentez için Reaktifler Ansiklopedisi, 2001 John Wiley & Sons. doi:10.1002 / 047084289X.rl061.pub2.
- ^ Peter Rittmeyer, Ulrich Wietelmann "Hidrürler" Ullmann'ın Endüstriyel Kimya Ansiklopedisi, 2002, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002 / 14356007.a13_199
- ^ Brauer, Georg (1963). Hazırlayıcı İnorganik Kimya Cilt El Kitabı. 1, 2. Baskı. New York: Akademik Basın. s. 775. ISBN 978-0121266011.
- ^ Barrett, Anthony G.M. (1991). "Karboksilik Asit Türevlerinin Alkollere, Eterlere ve Aminlere İndirgenmesi". Trost, Barry; Fleming, Ian; Schreiber, Stuart (editörler). İndirgeme: Modern Organik Kimyada Seçicilik, Strateji ve Verimlilik (1. baskı). New York: Pergamon Press. s. 244. doi:10.1016 / B978-08-052349-1.00226-2. ISBN 9780080405995.
- ^ a b Ookawa, Atsuhiro; Soai, Kenso (1986). "Lityum borohidrit içinde benzersiz kemoselektif indirgeme için yararlı reaksiyon ortamı olarak metanol içeren karışık çözücüler". Organik Kimya Dergisi. 51 (21): 4000–4005. doi:10.1021 / jo00371a017.
- ^ Y. Kojima ve diğerleri, "Lityum Borohidridin Hidroliz Reaksiyonu ile Hidrojen Üretimi,"Uluslararası Hidrojen Enerjisi Dergisi, 29(12): 1213-1217, Ağustos 2004; DOI: 10.1016 / j.ijhydene.2003.12.009 sciencedirect bağlantısı
- ^ ABD Patenti 4002726 (1977) lityum borohidrür bir metil borat ara ürünü aracılığıyla lityum borattan geri dönüşüm