四硝酸根合硼酸盐

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四硝酸根合硼酸盐
英文名 Tetrakis(nitrato-O)-borate(1−)
别名 四硝酸根合硼酸根
识别
CAS号 45188-51-0  ✓
性质
化学式 [B(NO3)4]
摩尔质量 258.839 g·mol⁻¹
外观 无色
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

四硝酸根合硼酸盐是一类无机化合物,化学式为[B(NO3)4]。它可以和较大的阳离子形成盐类,如四硝酸根合硼酸四甲基铵[1]或四硝酸根合硼酸四乙基铵等。[2]

这个离子最初由C. R. Guibert和M. D. Marshall于1966年在试图制备中性的硝酸硼时发现的,其硝酸硼的制备以失败告终。[1]目前硝酸硼(化学式B(NO3)3)是未知的,根据推测它即使存在,在-78 °C以上也是不稳定的。[2]

另一个与之相关的阴离子是四高氯酸根合硼酸根英语tetraperchloratoborate,其稳定性略高于硝酸根配位的产物。同族的四硝酸根合铝酸盐英语tetranitratoaluminate(化学式[Al(NO3)4])是已知的。[3]

制备[编辑]

四甲基氯化铵三氯化硼反应,生成(CH3)4NBCl4,该化合物在−20 °C和四氧化二氮反应,生成四硝酸根合硼酸四甲基铵,并产生NO2Cl和Cl2气体。[2]

在20 °C的三氯甲烷中振荡金属硝酸盐和三氯化硼的混合物数天,也能得到四硝酸根合硼酸盐,反应生成不稳定的[Cl3BNO3]三氯中间体。

MNO3 + BCl3 M[Cl3BNO3]
4M[Cl3BNO3] 3M[BCl4] + MB(NO3)4][4]

性质[编辑]

四硝酸根合硼酸四甲基铵的红外光谱的峰有1612 cm−1(sh)、1582和1626 cm−1(归因于v4)。其1297和1311 cm−1的峰归因于v1,来自于硝酸根上链接的氧的振动。[1]

四硝酸根合硼酸四甲基铵的密度是1.555 g·cm-3,为无色晶体。它在51 °C和62 °C时存在相变,在75 °C以上分解,并放出气体,在112 °C时放热,如果继续加热至160 °C,只会留下分解的残渣。[2]

四硝酸根合硼酸四甲基铵难溶于冷水,但略溶于热水,它不和水反应。该化合物溶于液氨乙腈甲醇以及二甲基甲酰胺[1]它和液态二氧化硫发生反应。[1][5]在室温时,可稳定数月,遇到撞击不会爆炸。[1]

四硝酸根合硼酸的碱金属盐在室温不稳定,会发生分解。[4]

3-甲基-1-乙基咪唑鎓四硝酸根合硼酸盐在2002年被发现,它是一种离子液体,在−25 °C凝固。[6]

参考文献[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Guibert, C. R.; M. D. Marshall. Synthesis of the Tetranitratoborate Anion. Journal of the American Chemical Society. 1966, 88 (1): 189–190. ISSN 0002-7863. doi:10.1021/ja00953a051. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 Titova, K. V.; V. Ya. Rosolovskii. Tetraalkylammonium nitratoborates. Bulletin of the Academy of Sciences of the USSR Division of Chemical Science. 1970, 19 (12): 2515–2519. ISSN 0568-5230. doi:10.1007/BF00854900. 
  3. ^ Jones, CJ Bigler. Transition and Main Group Metals Applied to Oxidative Functionalization of Methane and Use as High Oxygen Carriers for Rocket Propellants. ProQuest. 2007: 139 [3 February 2014]. ISBN 9780549231066. 
  4. ^ 4.0 4.1 Titova, K. V.; V. Ya. Rosolovskii. Reaction of nitrates of monovalent cations with BCl3. Bulletin of the Academy of Sciences of the USSR Division of Chemical Science. 1975, 24 (10): 2246–2248. ISSN 0568-5230. doi:10.1007/BF00929774. 
  5. ^ C.C. Addison and D. Sutton. Progress in Inorganic Chemistry 8. : 216. 
  6. ^ Jones, C. Bigler; Ralf Haiges; Thorsten Schroer; Karl O. Christe. Oxygen-Balanced Energetic Ionic Liquid. Angewandte Chemie International Edition. 2006, 45 (30): 4981–4984. ISSN 1433-7851. PMID 16819744. doi:10.1002/anie.200600735. 

拓展阅读[编辑]

  • Titova, K. V. Introduction of ClO4-​, NO3-​, C(NO2)​3- anions into the coordination sphere of boron by direct reactions of corresponding tetraalkylammonium salts with boron halides.(通过卤化硼和四烷基铵盐的直接反应将ClO4-NO3-C(NO2)3-引入硼的配位环境中) Zhurnal Neorganicheskoi Khimii, 2002. 47 (8): 1236-1245.