le le borohydrure de sodium est un solide inorganique dont la formule chimique est NaBH4. Il peut être considéré comme représentatif des borohydrures alcalins et est le plus courant de ceux-ci. C'est un solide cristallin blanc.
Au contact de l'eau, NaBH4 peut générer de la chaleur et de l'hydrogène Hdeux qui est combustible, il doit donc être manipulé avec précaution. En raison de la facilité avec laquelle il peut générer des ions hydrure H-, le borohydrure de sodium est un composé modérément réducteur, il est donc largement utilisé dans les réactions chimiques à cette fin.
Sa propriété réductrice est également utilisée dans l'industrie papetière, car elle améliore les caractéristiques de brillance et de stabilité de la pâte et du papier en agissant contre l'oxydation de la cellulose, le principal composant du papier..
Puisqu'il peut facilement former de l'hydrogène en présence d'eau, la possibilité de l'utiliser comme source réversible d'hydrogène dans les piles à combustible a également été étudiée..
Il a d'autres usages tous basés sur sa propriété réductrice, comme dans l'industrie pharmaceutique.
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Le borohydrure de sodium est un composé ionique. Il est formé par l'anion borohydrure [BH4]- attaché au cation sodium Na+.
L'anion [BH4]- est tétraédrique.
Sa structure de Lewis est la suivante:
-Le borohydrure de sodium
-Tétrahydroborate de sodium
-Tétrahydruroborate de sodium
Cristallin blanc solide.
37,84 g / mol
∼ 220 ºC
> 250 ºC
1,074 g / cm3 à 20 ºC
Le NaBH4 il est assez soluble dans l'eau (55 g / 100mL à 25 ºC), où il est partiellement hydrolysé. Il est soluble dans le tétrahydrofurane (THF) et est insoluble dans l'éther diéthylique.
Le borohydrure de sodium se dissout dans l'eau, où il subit une décomposition initiale ou une hydrolyse qui rend la solution basique, empêchant ainsi une hydrolyse supplémentaire..
[BH4]- + HdeuxO → B (OH)3 + Hdeux↑ + OH-
Cela s'explique par le fait que le [BH4]- interagit avec le H+ de l'eau, où le H+ prend un anion hydrure H- former Hdeux. On peut dire que le BH3 rivaliser avec le H+ par l'ion hydrure H-.
En milieu acide, l'hydrolyse est complète en raison de l'abondance des ions H+.
Le NaBH4 il est stable à l'air sec. Ce n'est pas volatil.
En raison de sa teneur en ions hydrure, le borohydrure de sodium est un composé réducteur. Il permet de réduire le groupe carbonyle C = O en C-OH, c'est-à-dire les composés carbonylés en alcools.
Le NaBH4 En soi, il ne réduit pas les doubles liaisons C = C, pas même celles conjuguées à des groupes carbonyle -C = C-C (= O)-.
Cependant, en cas de contact avec des acides protoniques (tels que HCl) ou des acides de Lewis (tels que BCl3 ou AlCl3) le diborane B se formedeuxH6. Et si cette réaction est effectuée en présence de composés organiques à doubles liaisons C = C, le diborane BdeuxH6 effectue l'hydroboration de ces.
En présence de catalyseurs appropriés et de conditions spécifiques, le borohydrure de sodium peut réduire divers types de groupes fonctionnels.
La chaleur de la réaction d'hydrolyse dans l'eau est suffisante pour enflammer l'hydrogène qui s'y forme. Il est donc important de faire preuve de prudence lors de sa manipulation.
Le NaBH4 il s'enflamme facilement et brûle facilement.
La réaction typique de préparation de NaBH4 se fait par l'hydrure de sodium NaH et B (OCH3)3 à une température d'environ 250 ºC:
4 NaH + B (OCH3)3 → NaBH4 + 3 NaOCH3
Parce que c'est une source d'ions H-, le NaBH4 C'est un composé réducteur et est utilisé pour préparer d'autres composés chimiques. Pour cela, il est utilisé dans les solvants polaires aprotiques, c'est-à-dire sans protons H+, comme le diméthylsulfoxyde, l'hexaméthylphosphoramide et le diméthylformamide.
Il est utilisé comme agent réducteur dans les réactions chimiques organiques et inorganiques..
Il permet de réduire les aldéhydes en alcools primaires et les cétones en alcools secondaires.
Il réduit également les halogénures d'alkyle en hydrocarbures tels que l'iododécane en décane, l'acide bromoundécanoïque en acide undécanoïque et le chlorododécane en dodécane..
S'il agit seul, lors de la réalisation de la réduction, il n'affecte pas d'autres groupes fonctionnels tels que l'ester, l'acide carboxylique, le nitrile et la sulfone.
Sa propriété de ne pas réduire les doubles liaisons C = C, pas même celles conjuguées à des groupes carbonyle -C = C-C (= O) -, permet de préparer des alcools insaturés -C = C-CHdeux-Oh.
Pour réduire les composés aromatiques nitrés en leurs anilines correspondantes, il faut la présence de catalyseurs tels que le cobalt ou le chlorure d'étain. Réduit les disulfures en thiols.
En présence de conditions et de catalyseurs appropriés, il permet de réduire les acides carboxyliques, les esters, les amides, les nitriles, les imines, les époxydes et même les doubles et triples liaisons.
Le NaBH4 peut être converti en pile à combustible.
Le NaBH4 en présence d'une solution alcaline de KOH ou de NaOH, il hydrolyse et produit de l'hydrogène Hdeux qui peut être utilisé comme combustible dans une pile à combustible à électrolyte polymère.
Il a également été étudié comme matériau de stockage pour Hdeux réversiblement.
Les nanoparticules de NaBH sont synthétisées4 et stabilisé avec un tensioactif. Après traitement avec NiCldeux il se forme une couche protectrice ou un revêtement qui régule la libération de Hdeux complètement réversible.
Ce nouveau matériau nanométrique permettrait l'utilisation de Hdeux comme carburant propre et renouvelable.
Le borohydrure de sodium est utilisé pour améliorer la brillance et d'autres propriétés physiques de la pâte et du papier..
La dégradation de la matrice cellulosique du papier se produit par des processus complexes qui impliquent une oxydation. Les groupes hydroxyle sont oxydés en carbonyle et carboxyle, ce qui entraîne une décoloration du papier et une diminution de ses propriétés physiques..
Lors du traitement de la pâte ou du papier avec NaBH4, Cela réduit les aldéhydes et les cétones en groupes -OH sans affecter les groupes carboxyliques acides, améliorant la stabilité et la brillance à des valeurs supérieures aux valeurs initiales..
Le borohydrure de sodium est utilisé pour traiter les eaux usées, comme agent améliorant le goût dans l'industrie alimentaire et des boissons, comme agent d'enrobage et pour le traitement de surface, dans la production de tabac, dans les industries pharmaceutique, textile et industrielle. Cuir.
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