Προετοιμασία του Diborane – Όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε
Όπως υποδηλώνει το όνομα διβοράνιο, σε αυτή τη χημική ένωση, δύο άτομα βορίου και έξι άτομα υδρογόνου είναι παρόν. Χημικά, γράφεται ως B2 H6 . Το όνομα IUPAC του διβορανίου είναι δι-βόριο εξά-υδρίδιο. Μερικά ακόμη συνώνυμα που χρησιμοποιούνται για το διβοράνιο είναι το αιθάνιο βορίου και το υδρίδιο του βορίου. Το διβοράνιο είναι η συγκεκριμένη ένωση της σύνθεσης του βορίου.
Παρασκευή διβορανίου
Το βόριο υπάρχει φυσικά σε ορυκτή μορφή με διαφορετικές ποσότητες συνθέσεων βορίου με οξυγόνο με τη μορφή βορικών αλάτων. Στη βορική μορφή, τείνει να είναι σταθερό. Έτσι είναι δύσκολο να παρασκευαστεί το διβοράνιο με φυσικό τρόπο καθώς δεν είναι έτοιμοι να σπάσουν τον δεσμό τους για να σχηματίσουν νέους δεσμούς. Όπως ήδη γνωρίζουμε, στα μόρια διβορανίου, υπάρχει επίσης ένας δεσμός μπανάνας εκτός από έναν ομοιοπολικό δεσμό, ο οποίος δεν μπορεί να φανεί εύκολα σε καμία ένωση. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιούμε άλλες προπαρασκευαστικές μεθόδους για τον σχηματισμό του διβορανίου.
Το διβοράνιο παρασκευάζεται με πολλούς διαφορετικούς τρόπους ή συνθέσεις χημικών αντιδράσεων όπως βιομηχανική προετοιμασία, εργαστηριακή προετοιμασία κ.λπ. Θα συζητήσουμε μερικές από τις κρίσιμες μεθόδους παρασκευής στις ακόλουθες ενότητες.
Παρασκευή με χρήση ιωδίου και βοριοϋδριδίου του νατρίου
Είναι μία από τις εργαστηριακές μεθόδους παρασκευής διβορανίου σε μικρή ποσότητα από το μείγμα ιωδίου (Ι 2 ) και βοροϋδρίδιο του νατρίου (NaBH4 ). Σε αυτή την αντίδραση, το ιώδιο αντιδρά με το βοριοϋδρίδιο του νατρίου παρουσία διγλύμης, η οποία είναι ένα παράδειγμα αιθέρα [(CH2 OCH2 CH2 )2 O], με πολύ υψηλή θερμοκρασία βρασμού. Με αυτή τη μέθοδο παρασκευής, παίρνουμε 98% απόδοση του διβορανίου (B2 H6 ) ως προϊόν.
2NaBH4 + I2 → B2 H6 + 2NaI + H2
Παρασκευή με χρήση φωσφορικού οξέος και βοριδίου μαγνησίου
Σε αυτήν τη μέθοδο, το φωσφορικό οξύ (H3 PO4 ) αντιδρά με βορίδιο μαγνησίου (Mg3 B2 ) για να ληφθεί το μείγμα βορανίων, τα οποία με τη σειρά τους παράγουν το διβοράνιο (B2 H6 ) μετά τη θέρμανση ως προϊόν.
Mg3 B2 + H3 PO4 → (Μείγμα βορανίων) → B2 H6
Παρασκευή με αναγωγή αλογονιδίων βορίου
Το διβοράνιο μπορεί να παρασκευαστεί με την αναγωγή διαφορετικών αλογονιδίων βορίου υπό διαφορετικές συνθήκες ως εξής:
Με την αναγωγή του τριφθοριούχου βορίου
Όταν το τριφθοριούχο βόριο (BF3 ) αντιδρά με υδρίδιο λιθίου (LiH) παρουσία αιθέρα, σχηματίζοντας διβοράνιο (B2 H6 ) λαμβάνει χώρα:
8BF3 + 6LiH → 6LiBF4 + B2 H6
Με την αναγωγή του τριχλωριούχου βορίου
Όταν ένα μείγμα τριχλωριούχου βορίου (BCl3 ) και υδρίδιο λιθίου αργιλίου (LiAlH4 ) αντιδρά, ο σχηματισμός διβορανίου (B2 H6 ) λαμβάνει χώρα ως αποτέλεσμα της αναγωγής επιπλέον του χλωριούχου λιθίου (LiCl) και του τριχλωριούχου αργιλίου (AlCl3 ).
4BCl3 + 3LiAlH4 → 2B2 H6 + 3LiCl + 3AlCl3
Με την αναγωγή των ατμών τριχλωριούχου βορίου
Όταν περνάμε μια αθόρυβη ηλεκτρική εκκένωση στο μείγμα του ατμού του τριχλωριούχου βορίου (BCl 3 ) με το αέριο υδρογόνο (H2 ) σε χαμηλή πίεση, ο σχηματισμός διβορανίου (B2 H6 ) λαμβάνει χώρα ως αποτέλεσμα της αναγωγής επειδή προστίθεται υδρογόνο στην παραγωγή υδροχλωρικού οξέος (HCI).
2BCl3 + 6H2 → B2 H6 + 6HCI
Με την αναγωγή του τριφθοριούχου βορίου
Μια καλή ποσότητα διβορανίου (B2 H6 ) λαμβάνεται ως το προϊόν της αναγωγής του τριφθοριούχου βορίου (BF3 ) μόριο λόγω της προσθήκης ατόμου υδρογόνου, όπου χρησιμοποιούμε το βοριοϋδρίδιο του νατρίου (NaBH4 ) ως αναγωγικός παράγοντας που ο ίδιος οξειδώνεται.
4BF3 + 3NaBH4 → 3NaBF4 + 2B2 H6
Συμπέρασμα
Η παρασκευή του διβορανίου (B2 H6 ) δεν γίνεται με φυσικές διαδικασίες. Γίνεται με εργαστηριακές ή βιομηχανικές μεθόδους. Στο εργαστήριο χρησιμοποιούνται διάφορα μέσα για την παρασκευή του διβορανίου (B2 H6 ), όπως η αναγωγή και τα διάφορα είδη αναγωγικών παραγόντων. Εκτός από αυτό, το διβοράνιο (B2 H6 ) παράγεται επίσης με θέρμανση βορανίων σε διαφορετικές θερμοκρασίες.
