Tetrafluoroborato - Tetrafluoroborate

A estrutura do ânion tetrafluoroborato , BF-
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Tetrafluoroborato é o ânion BF-
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. Esta espécie tetraédrica é isoeletrônica com tetrafluoroberyilato ( BeF2−
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), tetrafluorometano (CF 4 ) e tetrafluoroamônio ( NF+
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) e é valência isoeletrônica com muitas espécies estáveis ​​e importantes, incluindo o ânion perclorato , ClO-
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, que é usado de maneira semelhante no laboratório. Surge pela reação de sais de fluoreto com o ácido de Lewis BF 3 , tratamento do ácido tetrafluorobórico com base, ou por tratamento do ácido bórico com ácido fluorídrico .

Como um ânion em química inorgânica e orgânica

A popularização do BF-
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levou à diminuição do uso de ClO-
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no laboratório como um ânion de coordenação fraca. Com compostos orgânicos, especialmente derivados de amina, ClO-
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forma derivados potencialmente explosivos. Desvantagens para BF-
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incluem sua leve sensibilidade à hidrólise e decomposição por meio da perda de um ligante de fluoreto, enquanto o ClO-
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não sofre com esses problemas. As considerações de segurança, no entanto, obscurecem esse inconveniente. Com um peso de fórmula de 86,8, BF-
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é também convenientemente o menor ânion de coordenação fraca do ponto de vista de peso equivalente, muitas vezes tornando-o o ânion de escolha para a preparação de reagentes catiônicos ou catalisadores para uso em síntese, na ausência de outras diferenças substanciais em fatores químicos ou físicos.

The BF-
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ânion é menos nucleofílico e básico (e, portanto, mais fracamente coordenado) do que nitratos, halogenetos ou mesmo triflatos . Assim, ao usar sais de BF-
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, pode-se geralmente supor que o cátion é o agente reativo e este ânion tetraédrico é inerte. BF-
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deve sua inércia a dois fatores: (i) é simétrico, de modo que a carga negativa é distribuída igualmente por quatro átomos, e (ii) é composto por átomos de flúor altamente eletronegativos, que diminuem a basicidade do ânion. Além da natureza fracamente coordenada do ânion, o BF-
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os sais são freqüentemente mais solúveis em solventes orgânicos (lipofílicos) do que os sais de nitrato ou haleto relacionados. Relacionado a BF-
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são hexafluorofosfato , PF-
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, e hexafluoroantimonato, SbF-
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, ambos ainda mais estáveis ​​em relação à hidrólise e outras reações químicas e cujos sais tendem a ser mais lipofílicos.

Ilustrativo de um sal fluoroborato é [Ni (CH 3 CH 2 OH) 6 ] (BF 4 ) 2 , um complexo octaédrico cineticamente lábil, que é usado como uma fonte de Ni 2+ .

Cátions extremamente reativos, como os derivados de Ti, Zr, Hf e Si, de fato abstraem fluoreto de BF-
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, então, em tais casos, BF-
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não é um ânion "inocente" e ânions menos coordenadores (por exemplo, SbF 6 - , BARF - ou [Al ((CF 3 ) 3 CO) 4 ] - ) devem ser empregados. Além disso, em outros casos de complexos aparentemente "catiônicos", o átomo de flúor atua de fato como um ligante de ponte entre o boro e o centro catiônico. Por exemplo, o complexo de ouro [μ- (DTBM- SEGPHOS ) (Au – BF 4 ) 2 ] foi encontrado cristalograficamente para conter duas pontes Au – F – B.

Apesar da baixa reatividade do ânion tetrafluoroborato em geral, o BF-
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serve como uma fonte de flúor para fornecer um equivalente de flúor a espécies carbocálicas altamente eletrofílicas para gerar ligações carbono-flúor. A reação de Balz-Schiemann para a síntese de fluoretos de arila é o exemplo mais conhecido de tal reação. Os adutos de éter e halopiridina de HBF 4 foram relatados como reagentes eficazes para a hidrofluoração de alcinos.

Os fluoroboratos de metais de transição e pesados ​​são produzidos da mesma maneira que outros sais de fluoroborato; os respectivos sais de metal são adicionados aos ácidos bórico e fluorídrico que reagiram. Os fluoroboratos de estanho , chumbo , cobre e níquel são preparados por eletrólise desses metais em uma solução contendo HBF 4 .

Exemplos de sais

O fluoroborato de potássio é obtido pelo tratamento do carbonato de potássio com ácido bórico e ácido fluorídrico.

B (OH) 3 + 4 HF → HBF 4 + 3 H 2 O
2 HBF 4 + K 2 CO 3 → 2 KBF 4 + H 2 CO 3

Fluoroboratos de metais alcalinos e íons de amônio cristalizam como hidratos solúveis em água, com exceção de potássio , rubídio e césio .

O fluoroborato é freqüentemente usado para isolar cátions altamente eletrofílicos. Alguns exemplos incluem:

Um ciclo eletroquímico envolvendo tetrafluoroborato férrico / ferroso está sendo usado para substituir a fundição térmica de minérios de sulfeto de chumbo pela Doe Run Company .

Sais de imidazólio e formamidínio , líquidos iônicos e precursores de carbenos estáveis , são freqüentemente isolados como tetrafluoroboratos.

Veja também

Referências

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