Tetranitratoborat

Tetranitratoborat là một anion bao gồm bor kết hợp với bốn nhóm nitrat. Anion này có công thức [B(NO₃)₄]^- . Anion này có thể kết hợp với các cation phức tạp tạo thành các muối như tetramethylamoni nitratoborat,^[1] hoặc tetraethylammoni tetranitratoborate.^[2]

Ion này đã được C. R. Guibert, M. D. Marshall phát hiện lần đầu tiên vào năm 1966 sau những nỗ lực thất bại trong việc tạo ra bo nitrat trung tính (không ion).^[1]

Hợp chất liên quan, boron nitrat B(NO₃)₃, đã chống lại các nỗ lực cố gắng nhằm tạo ra hợp chất này, và khi tồn tại, nó không ổn định trên −78 °C. ^[2]

Các ion liên quan khác là tetraperchloratoborat ổn định hơn một chút, trong ion này nhóm perchlorat thay thế nhóm nitrat của tetranitratoborat. Và tetranitratoaluminat^[3] với nguyên tử nhôm thay thế nguyên tử bor ([Al(NO₃)₄]^-).

Điều chế

Tetrametylamoni chloride phản ứng với BCl₃ tạo ra (CH₃)₄NBCl ₄. Sau đó, tetrachloroborat được cho phản ứng với N₂O₄ ở khoảng −20 ° C để tạo thành tetrametylamoni nitratoborat, và các khí khác như NO<sub id="mwLA">2</sub>Cl và Cl₂ .^[2]

Một cách khác để tạo ra muối tetranitratoborat là lắc muối nitrat kim loại với BCl₃ trong cloroform ở 20 ° C trong vài ngày. Cloronitratoborat [Cl ₃ BNO ₃ ] ^- là chất trung gian không bền.

MNO₃ + BCl₃ → M[Cl₃BNO₃]

4M[Cl₃BNO₃] → 3M[BCl₄] + MB(NO₃)₄]^[4]

M: Kim loại

Tính chất

Phổ hồng ngoại của tetramethylammoni nitratoborate bao gồm một vạch nổi bật ở 1,612 cm⁻¹ với vai ở 1582 và 1,626 cm^{−1 được} quy cho v₄. Cũng nổi bật là 1,297 và 1,311 cm^{−1 được} quy cho v₁, với những dao động này do nitrat liên kết qua một oxy.^[1]

Mật độ của tetramethylammoni nitratoborate là 1,555. Nó không màu và kết tinh. Khi tetrametylamoni nitratoborat được đun nóng, nó có một số loại chuyển đổi giữa 51 và 62 ° C. Nó phân hủy trên 75 ° C sinh ra khí. Trên 112 ° C nó tỏa nhiệt và còn lại một chất rắn nếu nó được nung nóng đến 160 ° C. ^[2]

Tetramethylammoni nitratoborat không tan trong nước lạnh nhưng ít tan trong nước nóng. Nó không phản ứng với nước. Nó cũng hòa tan trong amoniac lỏng, axetonitril, metanol và đimetylformamit.^[1] Nó phản ứng với lưu huỳnh đioxit lỏng.^[1]^[5]

Ở nhiệt độ phòng, tetramethylammoni nitratoborate ổn định trong nhiều tháng. Nó không nổ khi va chạm. ^[1]

Các muối tetranitratoborat của kim loại kiềm không bền ở nhiệt độ phòng và bị phân hủy.^[4]

1-Ethyl-3-methyl-imidazolimi tetranitratoborat được phát hiện vào năm 2002. Nó là một chất lỏng ion hóa rắn ở −25 ° C.^[6]

Chú thích

^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f Guibert, C. R.; M. D. Marshall (1966). “Synthesis of the Tetranitratoborate Anion”. Journal of the American Chemical Society. 88 (1): 189–190. doi:10.1021/ja00953a051. ISSN 0002-7863.
^ ^a ^b ^c ^d Titova, K. V.; V. Ya. Rosolovskii (1970). “Tetraalkylammonium nitratoborates”. Bulletin of the Academy of Sciences of the USSR Division of Chemical Science. 19 (12): 2515–2519. doi:10.1007/BF00854900. ISSN 0568-5230.
^ Jones, CJ Bigler (2007). Transition and Main Group Metals Applied to Oxidative Functionalization of Methane and Use as High Oxygen Carriers for Rocket Propellants. ProQuest. tr. 139. ISBN 9780549231066. Truy cập ngày 3 tháng 2 năm 2014.^{[liên kết hỏng]}
^ ^a ^b Titova, K. V.; V. Ya. Rosolovskii (1975). “Reaction of nitrates of monovalent cations with BCl₃”. Bulletin of the Academy of Sciences of the USSR Division of Chemical Science. 24 (10): 2246–2248. doi:10.1007/BF00929774. ISSN 0568-5230.
^ C.C. Addison and D. Sutton. Progress in Inorganic Chemistry. 8. tr. 216.Quản lý CS1: sử dụng tham số tác giả (liên kết)
^ Jones, C. Bigler; Ralf Haiges; Thorsten Schroer; Karl O. Christe (2006). “Oxygen-Balanced Energetic Ionic Liquid”. Angewandte Chemie International Edition. 45 (30): 4981–4984. doi:10.1002/anie.200600735. ISSN 1433-7851. PMID 16819744.