В монографии описываются способы получения, строение и свойства борогидрида натрия. Подробно рассмотрены реакции с неорганическими веществами в различных средах. Большое внимание уделено вопросам использования борогид-рида натрия.
Монография предназначена для научных работников, специализирующихся в области общей, неорганической, аналитической и физической химии, а также для инженерно-технических работников заводских лабораторий.
Табл. 41. Ил. 37. Библиогр- 859 назв.
ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА
Борогидриды щелочных металлов (тетрагидридобораты, боранаты) МВН4 (М+ — катион щелочного металла от Li до Cs, а ВЩ — комплексный тетраэдрический анион) были впервые получены в 1930-х годах А. Штоком в процессе фундаментальных исследований химии бороводородов. Однако выделенные продукты характеризовались невысокой чистотой, а их состав не был точно идентифицирован.
Широкое развитие работ по борогидридам началось после опубликования Г. Шлезингером, Г. Брауном и сотрудниками в 1953 г. серии исследований по методам их синтеза, строению и физико-химическим свойствам. Дальнейшее развитие эти исследования получили в ФРГ (Э. Виберт и др.), во Франции (Р.Хагенмюллер), в СССР (В.И. Михеева, А.Ф. Жигач, К.И. Моча-лов и др.).
Высокая термическая стабильность, растворимость в различных водных и неводных средах, большая реакционная способность открыли необычайные возможности практического применения борогидридов и стимулировали тем самым работы по детальному изучению химии этих соединений. К настоящему времени эта область гидридных соединений бора выделилась по существу в самостоятельный раздел химии. Известны борогидриды большинства элементов периодической таблицы, не считая борогидридов, содержащих в своем составе разнообразные органические катионы. Подавляющее их большинство получено через борогидриды щелочных металлов. Изучение реакционной способности борогидридов щелочных металлов значительно обогатило препаративную неорганическую, органическую и эле-ментоорганическую химию, позволило решить ряд важных аналитических задач. Химики-синтетики получили хорошие химические реагенты для проведения тонкого неорганического и органического синтеза, изучения строения соединений (например, конформационный анализ), кинетики протекания химических реакций. Решение проблемы промышленного производства борогидридов щелочных металлов (главным образом борогидрида натрия) значительно расширило области их крупномасштабного применения. Особенно удобным реагентом оказался борогидрид натрия — NaBH4 - как вследствие сравнительно дешевых и эффективных методов его получения, так и из-за благоприятных физико-химических свойств, обеспечивающих ему преимущества перед другими реагентами. Борогидрид натрия широко используется для синтеза целого ряда соединений. Он представляет собой удобный химический реагент для получения других борогидридов, дибора-на^и разнообразных борогидридных фрагментов типа ВзЩ, BizHfj; является удобным селективным восстановителем функциональных групп; используется при получении ультрадисперсных катализаторов гидрирования, синтезе летучих гидридов элементов IV и V групп (особенно при получении германа GeH4 и арсина AsH3), регенерации благородных металлов из рас-
3
ОГЛАВЛЕНИЕ
............................... з
ГЛАВА I
БОРОГИДРИДЫ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ....................... 5
Общая характеристика..............................•» • . . 5
Получение и очистка.................................... 5
Количественное определение борогидрида натрия.................. 9
Физико-химические, термодинамические и кристаллохимические свойства . . 17
Литература.......................................... 27
ГЛАВА II
РЕАКЦИИ БОРОГИДРИДА НАТРИЯ В ОТСУТСТВИЕ РАСТВОРИТЕЛЯ .... 31
Термическое разложение NaBH4 ............................ 31
Взаимодействие NaBH4 с простыми веществами................... 32
Реакции NaBH4 с оксидами................................ 33
Взаимодействие NaBH4 с гидроксидом натрия.................... 38
Реакции с солями кислородсодержащих кислот................... 39
Реакции с хлоридами ................................... 39
Литература.......................................... 44
ГЛАВА III
ГИДРОЛИЗ БОРОГИДРИДА НАТРИЯ.......................... 46
Кинетика и механизм................................... 46
Каталитический гидролиз................................. 60
Гидролиз в смешанном растворителе ......................... 65
Литература.......................................... 66
ГЛАВА IV
РЕАКЦИИ БОРОГИДРИДА НАТРИЯ С НЕОРГАНИЧЕСКИМИ ВЕЩЕСТВАМИ
В ВОДНОЙ СРЕДЕ...................................... 70
Реакции с простыми веществами............................ 70
Реакции с кислотами.................................... 71
Реакции обмена....................................... 71
Реакции с соединениями металлов IВ группы.................... 73
Реакции с соединениями металлов IIА и III групп.................. 74
Реакции с соединениями металлов IV А группы................... 76
Реакции с соединениями металлов IV В группы................... 78
Реакции с соединениями элементов V А группы................... 78
Реакции с соединениями металлов V В группы.................... 80
Реакции с соединениями элементов VIА группы .................. 82
Реакции с соединениями металлов VIВ группы................... 85
Реакции с соединениями элементов VIIА группы.................. 88
Реакции с соединениями металлов VIIВ группы................... 89
Реакции с соединениями железа, кобальта и никеля ................ "*
Реакции с соединениями рутения и осмия....................... j?J •
Реакции с соединениями родия и иридия....................... *°J
Реакции с соединениями палладия и платины..................... i~i
О некоторых закономерностях реакций борогидрид-иона............. |у°
Литература.......................................... ll
206
ГЛАВА V
РЕАКЦИИ БОРОГИДРИДА НАТРИЯ В СРЕДЕ НЕВОДНОГО РАСТВОРИТЕЛЯ ............................................... 122
Реакции с простыми веществами............................ 122
Обменные реакции..................................... 123
Реакции комплексообразования, нуклеофильного замещения и восстановления ............................................. 127
Литература.......................................... 133
ГЛАВА VI
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БОРОГИДРИД-ИОНА............ 136
Окисление ВН^ на металлическом электроде в водной среде........... 137
Полярографическое поведение ВН4 в водной среде................. 138
Полярографические свойства ВН4 в неводной среде................ 139
Электролиз борогидрида натрия в неводной среде................ 140
Литература.......................................... 142
ГЛАВА VII
ПРИМЕНЕНИЕ БОРОГИДРИДА НАТРИЯ........................ 142
Получение борогидридов и их производных..................... 143
Борогидрид натрия как источник водорода ..................... 156
Получение катализаторов процессов гидрирования................. 160
Получение либерала и других соединений бора ................... 164
Получение летучих гидридов элементов IVA и V А групп............. 166
Получение активных золей и порошков элементов и их соединений ...... 169
Регенерация благородных металлов из растворов.................. 173
Получение металлических покрытий.......................... 174
Борогидрид натрия как восстановительный реагент в химическом анализе . . 177 Правила обращения с борогидридом натрия. Его токсикология и воспламеняемость ......................-..................... 189
Литература.......................................... 191
Цена: 150руб.
