硼氢化钠反应后处理摘要
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硼氢化钠高温还原
硼氢化钠(NaBH₄)是一种强还原剂,常用于化学合成中,特别是在有机合成中,用于还原羰基化合物(如酮、醛)为相应的醇。
在高温条件下,硼氢化钠的还原能力会受到影响,因为高温可能导致其分解或与其他反应物发生不希望的副反应。
通常,硼氢化钠的还原反应是在较温和的条件下进行的,以避免副反应和提高反应的选择性。
在适当的条件下,硼氢化钠可以与羰基化合物发生以下类型的反应:
-CHO + NaBH4 → R-CH2OH + NaBO2
R-CO-R' + 2NaBH4 → R-CH2OH + R'-CH2OH + 2NaBO2
同时自身被氧化为偏硼酸钠(NaBO2)。
如果在高温下进行,硼氢化钠可能会分解,产生氢气(H₂)和硼酸钠(Na₂B₄O₇):
4 → 2NaBO2 + 3H2
钠与其他反应物之间的不希望的反应,如与醇或水反应生成氢气:
4 + H2O → NaBO2 + 4H2
NaBH4 + ROH → NaBO2 + RBH3 + H2
反应时,通常要控制反应温度,以避免这些不希望的副反应。
反应通常在室温或稍微加热的条件下进行,以确保高选择性和高产率的还原。
请注意,具体的反应条件和产物可能会因反应物的性质、溶剂的选择和反应的具体条件而有所不同。
因此,在实际应用中,应根据具体的反应条件和需求来优化反应条件。
硼氢化钠脱卤硼氢化钠是一种常见的还原剂,可以被广泛应用于有机合成反应中,特别是用于脱卤反应。
在有机合成中,脱卤是一种常见的反应,它可以将有机化合物中的卤素原子取代,实现新化合物的合成。
硼氢化钠作为一种强还原剂,具有高度选择性和活性,因此在许多脱卤反应中被广泛使用。
脱卤反应基本上是将有机化合物中的卤素取代为氢原子。
这种脱卤反应通常需要在适宜的反应条件下进行,例如在适当的溶剂中,控制合适的温度和反应时间。
硼氢化钠脱卤的机理如下:首先,硼氢化钠(NaBH4)与有机化合物中的卤素原子发生反应,卤素与硼氢化钠形成一个中间产物,也称为硼氢化物化合物(NaBhX2,其中X代表卤素原子)。
NaBH4 + RX -> NaBhX2 + H2 (X为卤素原子)在第二步中,硼氢化物中的氢原子与卤素取代,生成相应的脱卤产物。
NaBhX2 + 2H2O -> NaBO2 + 4H2 + XH这个反应使得硼氢化钠成为一种非常有效的卤素脱除剂,因为它可以在温和的反应条件下实现脱卤反应,并且得到高产率的产物。
在使用硼氢化钠进行脱卤反应时,有一些需要注意的事项。
首先是控制反应条件,例如反应温度和时间。
温度过高会导致副反应的发生,而温度过低则会使反应速率变慢。
因此,选择适宜的反应温度对于获得高产率的产物非常重要。
此外,反应时间也需要适当确定,以确保反应的充分进行。
其次,选择合适的溶剂也是非常重要的。
通常情况下,选择极性溶剂是理想的,因为它可以促进反应物的溶解和反应的进行。
常用的溶剂包括乙醇、二甲基亚砜和二氯甲烷等。
此外,硼氢化钠在脱卤反应中具有高度的选择性。
这意味着它可以在有机化合物中选择性地脱除卤素原子,而不会与其他官能团发生反应。
因此,它在有机合成中的应用非常广泛,尤其适用于合成中间体和药物分子等。
硼氢化钠脱卤反应具有以下优点:1. 高选择性:硼氢化钠在脱卤反应中只与卤素原子发生反应,不与其他官能团发生反应,从而实现高产率的脱卤产物。
在有机合成中,一些增强硼氢化钠活性及选择性的方法------------------------------------------------------------金属有机化学日报摘要NaBH4在通常条件下不能还原羧酸、酯、酰胺和硝基,但是加入一些添加剂后还原性会增强。
例如,在NaBH4的THF溶液中加入碘,会产生用于硼氢化反应的H3B-THF,它可以还原多种基团。
尽管醛酮可以直接被NaBH4还原,但是加入添加剂后,反应选择性会进一步增强。
在本文中,叙述了多种增强NaBH4还原活性及选择性的方法。
关键字:硼氢化钠;提高活性;添加剂;还原反应1.简介在现代有机化学中,金属氢化物是一种非常重要的试剂,其中由于NaBH4反应条件和,价格便宜易得,因此在有机还原反应中使用的最为频繁。
在质子性溶剂中,它常被用来将醛酮还原成醇或者将亚胺或亚胺盐还原成氨基。
羧酸、酯、酰胺和硝基通常难以被NaBH4还原,但是在加入某些添加剂后则可被还原。
本文叙述了多种通过加入添加剂增强NaBH44还原活性及选择性的方法。
2.烯烃或炔烃的硼氢化反应碳碳不饱和键的硼氢化反应,生成了具有高度区域和立体选择性的关键有机硼烷中间体。
历史上,Brown and Subba Rao在研究AlCl3做添加剂,用NaBH4还原酯的过程中发现这一反应。
用BF3代替AlCl3,能使生产的乙硼烷或硼烷-路易斯碱络合物得到更有效的应用。
尽管一些硼氢化物已经商业化(例如H3B-THF, H3B-SMe2,H3B-NR3),人们一直在寻找生产更有效简便的硼氢化物用于硼氢化反应。
在1963年,报道了用1:1的硼氢化钠和醋酸硼氢化烯烃,后来又报道出用NaBH4–CH3COOH进行硼氢化反应的新方法。
有文献报道实验室里用硼氢化反应选择醒的还原了羧酸里的碳碳双键。
也报道了一种将烯烃转换成二羟基酮的新方法。
一种采用简单的一锅法将末端烯烃转换成羧酸的硼氢化反应已经相当成熟。
丙酮和硼氢化钠反应现象
当丙酮和硼氢化钠发生反应时,会产生一种称为1,2-二醇的化
合物。
这个反应又被称为维克林斯基反应。
具体来说,当丙酮和硼
氢化钠混合后,硼氢化钠中的氢负离子会攻击丙酮分子中的羰基碳,形成一个中间体。
接着,中间体会被水分子进一步还原,生成最终
的产物1,2-二醇。
从宏观上观察,这个反应会产生气体的释放或者溶液的变化,
但具体的现象取决于反应条件和实验环境。
在实验室中,可能会观
察到溶液颜色、温度、气体产生等变化。
这些变化可以通过化学方
程式来描述,以便更好地理解反应过程。
从应用角度来看,1,2-二醇是一种重要的有机合成中间体,可
以用于制备各种有机化合物,例如醛、酮等。
因此,了解丙酮和硼
氢化钠的反应现象对于有机合成化学是非常重要的。
总的来说,丙酮和硼氢化钠的反应现象涉及到有机化学、实验
观察和应用等多个方面,需要综合考虑。
硼氢化钠溶液的分解和氢氧化钠在溶液中的稳定机理硼氢化钠溶液的分解和氢氧化钠在溶液中的稳定机理摘要:硼氢化钠溶液是火药研发中重要的火药基液。
其分解反应的机理及规律一直备受关注,尤其是氢氧化钠在溶液中的稳定机理,由于其影响着火药的安全性和稳定性。
本文介绍了影响硼氢化钠分解及氢氧化钠稳定的一些因素,以及氢氧化钠溶液中的安全性控制因素,讨论了其分解及氢氧化钠在溶液中的稳定机理。
关键词:硼氢化钠,分解反应,氢氧化钠,稳定机理1、绪论硼氢化钠是一种广泛应用于军事火炸药及工业用火药中的重要的火药基液,它被称为“火药的血液”。
它具有抗爆性、回弹性能、正常储存、反应性能稳定等优点,经常被用于制造高性能的火炸药、防御武器、液体火箭等(DR.Li,2016)。
然而,硼氢化钠的分解反应及氢氧化钠在溶液中的稳定性机理一直是火药研究领域中重要的话题,由于其影响着火药的安全性和稳定性。
由此,本文将介绍硼氢化钠分解及氢氧化钠稳定的一些影响因素,并讨论其分解及氢氧化钠在溶液中的稳定机理。
2、硼氢化钠溶液的分解反应硼氢化钠是一种高分子混合物,主要由硼、氢和钠三元组成的高分子分子团。
硼氢化钠在高温条件下发生分解反应,产生热能、气体和氢氧化钠,其反应式为:NaH2B2O4 → NaBO2 + H2 + 1/2O2硼氢化钠分解反应的温度主要受反应温度、溶质浓度、pH值及反应体系中存在的离子种类等多种因素影响。
其中,温度是激发硼氢化钠反应的主要因素,温度可以激发燃烧反应,使反应物达到活化能而达到分解。
此外,溶质浓度也会影响硼氢化钠的分解温度,即当溶质浓度增高时,温度需要更高才能触发分解反应。
此外,pH值也会影响硼氢化钠的分解温度,即当pH值增高时,反应温度也会相应增高。
此外,反应体系中存在的离子也会影响硼氢化钠的分解温度,例如当离子如Na+,K+,Cl-等存在时,这些离子可能会抑制硼氢化钠的分解,因此必须保证这些离子的浓度不要太大。
3、氢氧化钠在溶液中的稳定机理氢氧化钠在硼氢化钠分解反应中的重要性无可言伦,它可以抑制硼氢化钠的分解,是影响其分解温度的主要因素。
硼氢化钠脱卤硼氢化钠(NaBH4)脱卤是化学实验中常用的一种方法。
本文将介绍硼氢化钠脱卤的原理、方法和其在有机合成中的应用。
硼氢化钠是一种强还原剂,可以将卤素化合物中的卤原子还原成相应的氢原子。
其原理是硼氢化钠与卤素化合物反应,生成亲核性氢原子(H-),然后该氢原子攻击卤素原子上的一个卤素键,从而将卤素原子还原成卤素离子。
硼氢化钠脱卤的反应式如下所示:R-X + NaBH4 → R-H + NaX + B(OH)3其中,R-X表示卤素化合物,R-H表示脱卤生成物,NaX表示生成的卤素离子,B(OH)3表示硼酸。
该反应可以在常温下进行,反应速度较快。
硼氢化钠脱卤的方法通常有以下几种:1.标准方法:将硼氢化钠溶解于有机溶剂中,然后将卤素化合物加入溶液中,搅拌反应一段时间,反应结束后用饱和氯化钠溶液进行水解,然后用饱和硫酸溶液调节pH值,最后用有机溶剂萃取。
2.固体反应:将硼氢化钠和卤素化合物按一定比例混合,放入反应瓶中,然后在惰性气体底下进行反应,常用惰性气体有氩气或氮气。
反应结束后,用饱和氯化钠溶液进行水解,然后用饱和硫酸溶液调节pH值,最后用有机溶剂萃取。
3.电化学法:将硼氢化钠和卤素化合物溶解于某一溶剂中,然后进行电解反应,通过施加一定的电压和电流进行脱卤。
该方法需要电解池和电解电极,在反应中需要调节电压和电流的大小。
硼氢化钠脱卤在有机合成中具有重要的应用价值。
由于硼氢化钠的强还原性能,可以将卤素化合物中的卤原子还原成相应的氢原子,从而实现卤素的去除。
这对于有机合成中的一些反应非常有用,如酰氯的脱氯反应、醇的脱溴反应等。
此外,硼氢化钠还可以与其他还原剂联用,如铝氢化钠、锂铝氮醇酸盐等,以实现更复杂的还原反应。
总结起来,硼氢化钠脱卤是一种常用的化学实验方法,其原理是通过硼氢化钠的强还原性能将卤素化合物中的卤原子还原成氢原子。
脱卤方法主要有标准方法、固体反应和电化学法。
硼氢化钠脱卤在有机合成中具有重要的应用价值,可以实现卤素的去除,并与其他还原剂联用以实现更复杂的还原反应。
硼氢化钠催化水解制氢研究进展梁艳戴洪斌**王平( 中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室沈阳110016 )摘要硼氢化钠(NaBH4)催化水解制氢是一项具备车载氢源应用前景的储氢/制氢一体化技术,该技术具有储氢效率高、安全、方便、对环境友好等特点,目前,它已成为各种储氢/制氢技术研究的热点。
介绍了NaBH4催化水解制氢的原理,综述了制氢催化剂、反应动力学、反应机理、反应装置的设计和反应副产物偏硼酸钠(NaBO2)的再生最新研究进展,并对该技术的应用前景进行了展望。
关键词硼氢化钠储氢/制氢催化剂反应动力学制氢装置中图分类号: TM911.4;TQ116.2文献标识码:A文章编号:1005-281X(2008)-0000-00Progress in Study of Hydrogen Generation from Catalytic Hydrolysis ofSodium Borohydride SolutionLiang Yan Dai Hongbin**Wang Ping(Shenyang National Laboratory for Materials Science, Institute of Metal Research, Chinese Academy ofScience, Shenyan 110016, China)Abstract Hydrogen generation (HG) from catalytic hydrolysis of sodium borohydride (NaBH4) solution is a promising on-board hydrogen storage/generation integrated technology in the practical application. Currently, attention is being extensively paid to NaBH4-based catalytic hydrolysis system due to its advantages of high hydrogen capacity, safety, convenience, the environmentally benign hydrolysis production and so forth. This perspective presents the principle of HG from NaBH4 solution, and reviews the current progresses in HG system of the hydrolysis of the catalyst, reaction kinetics, reaction mechanism, design of reaction generator and recycle of hydrolysis production, aiming at providing an outline of forefront of the technology for the practical application.Keywords Sodium borohydride; Hydrogen storage/generation; Catalyst; Reaction kinetics; Hydrogen generator能源是人类生存和发展的基础,当前主要依靠的化石能源终将耗竭,能源价值凸现,为向可持续能源系统过渡,发展大规模可再生能源是主要方法。
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2009年第28卷增刊·208·化工进展硼氢化钠的制备及水解制氢刘吉平,吴光波(北京理工大学材料学院,北京 100081)摘要:NaBH4的制备已有数种方法的报道,其中以硼酸三甲酯和硼砂为原料的Schlesinger法(湿法)和Bayer 法(干法)是可以实现工业化的两种重要工艺。
而硼氢化钠的水解研究在此之前报道较少,本文研究了NaBH4的工业制备及常温下水解硼氢化钠制氢的反应及其动力学,探索了水解制氢及应用。
关键词:NaBH4;制备;水解制氢;动力学硼氢化钠简称钠硼氢。
分子式NaBH4,相对分子质量37.83,相对密度1.074 g/cm3。
熔点为497 ℃。
硼氢化钠产品有粉状,也有水溶液。
固体为白色结晶粉末,立方面心晶体,而水溶液呈碱性黄棕色,有较高的热稳定性,在干燥空气中300℃分解,在真空中400℃分解,在氮气氛中503℃分解,而在氢气氛中512℃才开始分解[1-2]。
NaBH4在空气中吸收水分,当相对湿度大于25%时生成NaBH4·2H2O,同时伴随缓慢分解。
NaBH4溶于水、液氨、胺类,微溶于甲醇、乙醇、四氢呋喃,不溶于乙醚、苯、烃。
NaBH4具有强的还原性,在有机化学和无机化学方面有着广泛应用。
它能够还原醛、酮、酰氯成醇,在金属氯化物存在时其还原能力显著提高。
在水溶液中,NaBH4能还原Fe3+、Co2+、Ni2+等离子。
硼氢化钠的工业用途是作为药物、染料和其它有机合成产品烯烃聚合的催化剂、还原剂。
用于木材纸浆和黏土漂白的硼氢化钠消费量正在增长。
硼氢化钠也可用作火箭燃料添加剂、制取泡沫塑料的发泡剂、皮革生产和纸张的漂白剂(特别是新闻纸,可较好地解决保存的泛黄问题),还可以用于脱除污水中的重金属(铅、汞)。
硼氢化钠有较强的去污特性。
医药工业用于制造双氢链霉素的氢化剂。
在工业生产上,NaBH4还广泛用于精细化工合成[3]瓮染技术[3-4]非金属及金属材料的化学镀膜[5]、磁性材料制造[3]、贵金属回收[6-7]、工业废水处理[3,8],也可作为制备含硼化合物的原料。
硼氢化钠脱卤
摘要:
一、硼氢化钠的简介
二、硼氢化钠脱卤的反应过程
三、脱卤反应在实际应用中的重要性
四、我国在硼氢化钠脱卤技术方面的研究进展
五、硼氢化钠脱卤技术的未来发展趋势
正文:
硼氢化钠(NaBH4)是一种白色固体,具有很高的还原性,广泛应用于有机合成、医药、石油化工等领域。
在众多应用中,硼氢化钠脱卤反应尤为重要。
硼氢化钠脱卤反应是指在有机卤化物存在下,硼氢化钠与卤化物发生反应,生成有机硼化物和相应的氢化物。
该反应具有反应条件温和、产率高、副反应少等优点。
反应过程如下:
aBH4 + RX → RBH3 + NaX + H2
其中,RX 代表有机卤化物,RBH3 代表有机硼化物,NaX 代表氢化物。
脱卤反应在实际应用中具有重要意义。
例如,在有机合成中,硼氢化钠脱卤反应可用于制备多种有机硼化物,这些化合物具有很高的反应活性,可用作催化剂、偶联剂等。
此外,在医药领域,脱卤反应可应用于药物分子的修饰,提高药物的生物活性。
我国在硼氢化钠脱卤技术方面的研究取得了显著进展。
一方面,研究人员
对硼氢化钠脱卤反应的机理进行了深入研究,为优化反应条件提供了理论指导;另一方面,我国科学家已成功开发出多种新型硼氢化钠脱卤催化剂,显著提高了反应的效率。
未来,硼氢化钠脱卤技术将朝着高效、绿色、可持续的方向发展。
新型催化剂、新反应体系的开发以及反应过程的优化将成为研究重点。
此外,硼氢化钠脱卤技术在新能源、环境保护等领域的应用也将得到拓展。
总之,硼氢化钠脱卤技术在有机合成、医药、石油化工等领域具有重要应用价值。
硼氢化钠还原酯到醇的方法溶剂机理1、NaBH4 + LiCl,无水乙醇或THF生成LiBH42、NaBH4 + ZnCl2 + 叔胺,THF生成Zn(BH4)23、NaBH4 + MeOH,MeOH或THF4、NaBH4 + CeCl3,无水乙醇5、NaBH4 + I2或Lewis酸(AlCl3或BF3),THF生成乙硼烷后处理方法:1、稀盐酸淬灭NaBH4 +HCl+3H2O = B(OH)3 + NaCl + 4H2操作:冰水浴下缓慢滴加,控制滴加速度,以防产生气泡太快而发生冲料现象,滴加到反应体系不再冒泡即可。
(有人提出,为防止反应太快,可以先加点丙酮缓冲一下)。
2、10%或饱和NH4Cl溶液NaBH4 +NH4Cl+H2O → B(OH)3 + NaCl + H2 + 水合氨(仅供参考,不一定准确)操作:类似于稀盐酸,若溶剂用的是THF,会有大量气泡产生,需控制滴加速度。
处理完后,有无色透明的晶体(应该是硼酸和氯化钠,硼酸不溶于THF、EA,也难溶于水),可以先过滤掉,然后再处理。
优点:反应条件温和,一般用此方法。
3、醋酸NaBH4 +CH3COOH+3H2O = B(OH)3 + CH3COONa + 4H2操作类似于稀盐酸。
其它方法:(适合于产物水溶性较大的,后处理尽量避免用水,有机溶剂萃取后,用饱和食盐水洗涤)1、MeOH : H2O = 1 : 1(适用于还原方法3)2、MeOH : CH3COOH = 1 : 1讨论:1、用NaBH4 + MeOH还原的机理不是很清楚,希望了解的朋友谈谈你的看法。
后处理,参考文献中说,只加水,这样是否能破坏掉过量的NaBH4 ,还有如何判断已经完全淬灭(也就是加水的量的控制)。
2、有人说,后处理时,要加碱(如氢氧化钠),以破换B-O键,请问这是否有必要。
这个反应我做过,有个经典的参考文献。
而且很实用。
反应体系是在甲醇里反应然后回流得到。
后处理的具体步骤如下:1.尽量旋出甲醇,剩余五毫升是可以的。
三乙酰氧基硼氢化钠还原副产物摘要:一、三乙酰氧基硼氢化钠简介二、三乙酰氧基硼氢化钠还原反应原理三、副产物概述四、还原反应中的影响因素五、副产物的分离与处理六、提高产率的方法七、总结与应用正文:一、三乙酰氧基硼氢化钠简介三乙酰氧基硼氢化钠(NaBH(OAc)3)是一种在有机合成中广泛应用的还原剂。
它具有较高的还原性,可以有效地将酮、酰氯、酯等化合物还原为相应的醇、胺或羟基化合物。
二、三乙酰氧基硼氢化钠还原反应原理三乙酰氧基硼氢化钠还原反应通常发生在酸性条件下,通过转移电子对,将有机化合物中的羰基、氯原子或其他活泼基团还原。
反应过程中,三乙酰氧基硼氢化钠分解为硼氢化钠和乙酸,而硼氢化钠进一步与羰基化合物反应,生成醇或羟基化合物。
三、副产物概述在三乙酰氧基硼氢化钠还原反应中,除了目标产物外,还会产生一些副产物。
这些副产物主要是由于反应过程中产生的杂质、未反应的试剂以及中间体等。
常见的副产物有:乙酸、硼酸、醇类、胺类等。
四、还原反应中的影响因素1.反应温度:温度对还原反应的速率和产率有很大影响。
通常情况下,反应温度越高,还原反应速率越快,但过高的温度可能导致副反应的产生。
2.反应酸度:酸性条件有利于还原反应的进行,但过低的酸度会导致反应速率减慢,而过高的酸度会使反应产生副反应。
3.反应时间:反应时间对产率有一定影响。
适当的反应时间可以提高产率,但过长的反应时间可能导致副产物的生成。
五、副产物的分离与处理1.分离:反应结束后,可以通过过滤、萃取等方法将副产物与目标产物分离。
2.处理:对于有毒或有害的副产物,需要进行妥善处理,如降解、焚烧等,以防止对环境和人体造成危害。
六、提高产率的方法1.优化反应条件:适当提高反应温度、酸度,缩短反应时间,以提高产率。
2.选择合适的催化剂:选用高效催化剂,如贵金属催化剂,可提高反应速率和产率。
3.采用多步反应:通过多步反应,减少副产物的生成,提高目标产物的纯度。
七、总结与应用三乙酰氧基硼氢化钠还原反应在有机合成中具有重要地位。
硼氢化反应及应用13142223 黄山芩摘要:烯烃与乙硼烷(B2H6)作用,可以得到三烷基硼,然后将氢氧化钠水溶液和过氧化氢溶液加到反应混合液中,可以得到醇,这一反应称为硼氢化反应,是重要的合成反应之一。
加成产物反马氏规则,它是制备醇特别是伯醇的一个好方法。
关键词:烯烃、烃基硼烷、顺式加成、制伯醇、反马氏、不重排正文:一、硼氢化反应1961年,布朗(Brown C H)发现硼烷与,反应中烯烃或炔烃在醚中容易反应生成烃基硼烷,烃基硼烷可以继续与烯烃生成二烃基或三烃基硼烷,反应中硼烷的B-H键断裂,硼和氢分别加到两个不饱和碳原子上,所以该反应通常称为硼氢化反应(hydoboration)。
H.C.Brown由于这一反应的发现和研究与G.Witing共享。
1979年诺贝尔化学奖。
反应如下:R-CH=CH2 + HBH2→RCH2CH2BH3 →→ (RCH2CH2)3B一烷基硼三烷基硼硼氢化反应机理:当烯烃与硼烷进行硼氢化反应时,在溶剂醚的作用下,(BH3)2首先变成单硼烷BH3与醚形成络合物(即醚中氧原子的电子对进入B的空轨道)即:在(BH3)2是个缺电子中心,它作为亲电试剂进攻烯烃富电子的π键,烯烃的π电子进入B的轨道而形成π络合物,然后形成一个四中心的过渡态形成a或π电子逐步与B 形成B-C键,BH3中的一个H带着一对电子转移到带有部分正电荷的C2上形成C-H键,RBH2的另外两个H经过相同反应得到R3B:常用的硼烷是甲硼烷(BH3),由于甲硼烷只有留个价电子,极不稳定,通常二聚形成乙硼烷(B2H6),所以,实际上乙硼烷是最简单的硼烷。
乙硼烷有氢化铝和氟化硼在乙醚中反应制备,也可以有硼氢化钠和硫酸等质子酸或Lewis酸作用制得,硼烷在提供电子的溶剂如醚、硫醚、叔胺中可形成稳定的络合物。
硼氢化反应在室温下即可进行,操作简便,反应速度快,大多可得到满意的产率。
烃基硼烷可作为试剂或中间体,可以制备很多有价值的化合物,在有机化学中应用广泛,具有重要的理论和实践意义。
硼氢化钠水解产氢催化剂的研究进展概述XXX(中南大学化学化工学院,湖南.长沙,410083)摘要:氢能是未来的清洁能源,H2又是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的理想燃料。
通过水解碱或碱土金属氢化物制氢已经引起了许多课题组广泛的关注,在这些化学物质中NaBH4水解制氢被认为是一种安全,方便,实用性强的技术,近年来硼氢化钠水解制氢技术则取得了很大的发展。
为满足现场制氢需要,使用高性能催化剂可以大大加快产氢速度。
另外,该技术应用到生产实践中的进展过程如何,将在下文做一个简单概述。
关键词:硼氢化钠;制氢;催化剂;应用进展简介;1.氢气的应用前景研究表明,单位质量的氢燃烧时所放出的热能是汽油的三倍,所以氢是一种非常高效的气体燃料。
氢气燃烧或者通过电化学过程输出能量后的产物为水,不会带来环境污染或破坏生态平衡,已被人们广泛地看作是一种理想的绿色能源。
应用前景广阔。
氢气可以直接作为内燃机的燃料,也可以作为质子交换膜燃料电池(PEMFC)所使用的燃料,应用前景广阔。
2.硼氢化钠溶液体系作为储氢载体的储氢方法①引入我们知道,安全高效而且低成本的氢储存输运技术的开发是制约氢能广泛应用的关键之一,目前常用的氢气储存方式有高压气态储氢、金属氢化物储氢、物理吸附储氢法如碳纳米管、有机金属骨架材料以及低温液态储氢法等。
但是无论采用哪种方法,在经济成本和安全指标上都各有美中不足。
为了开发移动式燃料电池的供氢系统,最近几年国际和国内都尝试探索了利用硼氢化钠溶液体系作为储氢载体的储氢方法。
NaBH4 水解发生氢气的技术是一种安全、方便的新型发生氢气的技术,也是目前一种比较热门的催化发生氢气的技术,具有原料产物环境友好、储氢量高、储运安全方便、能源利用率高等许多优点,发展前景广阔。
② NaBH4水解发生氢气的反应NaBH4为白色的结晶粉末,在干燥的空气稳定不会分解。
研究表明,NaBH4在其碱性水溶液中的性质极为稳定,但在适当催化剂作用下,NaBH4 溶液能发生如下的水解反应而释放出氢气:NaBH4+2H2O 4H2+NaBO2ΔH= –75kJ/mol H2 (1)根据上式, 1mol NaBH4 与2molH2O 发应可以生成 4molH2,上述反应体系的理论储氢量可达10.6wt%。
在有机合成中,一些增强硼氢化钠活性及选择性的方法------------------------------------------------------------金属有机化学日报摘要NaBH4在通常条件下不能还原羧酸、酯、酰胺和硝基,但是加入一些添加剂后还原性会增强。
例如,在NaBH4的THF溶液中加入碘,会产生用于硼氢化反应的H3B-THF,它可以还原多种基团。
尽管醛酮可以直接被NaBH4还原,但是加入添加剂后,反应选择性会进一步增强。
在本文中,叙述了多种增强NaBH4还原活性及选择性的方法。
关键字:硼氢化钠;提高活性;添加剂;还原反应1.简介在现代有机化学中,金属氢化物是一种非常重要的试剂,其中由于NaBH4反应条件和,价格便宜易得,因此在有机还原反应中使用的最为频繁。
在质子性溶剂中,它常被用来将醛酮还原成醇或者将亚胺或亚胺盐还原成氨基。
羧酸、酯、酰胺和硝基通常难以被NaBH4还原,但是在加入某些添加剂后则可被还原。
本文叙述了多种通过加入添加剂增强NaBH44还原活性及选择性的方法。
2.烯烃或炔烃的硼氢化反应碳碳不饱和键的硼氢化反应,生成了具有高度区域和立体选择性的关键有机硼烷中间体。
历史上,Brown and Subba Rao在研究AlCl3做添加剂,用NaBH4还原酯的过程中发现这一反应。
用BF3代替AlCl3,能使生产的乙硼烷或硼烷-路易斯碱络合物得到更有效的应用。
尽管一些硼氢化物已经商业化(例如H3B-THF, H3B-SMe2,H3B-NR3),人们一直在寻找生产更有效简便的硼氢化物用于硼氢化反应。
在1963年,报道了用1:1的硼氢化钠和醋酸硼氢化烯烃,后来又报道出用NaBH4–CH3COOH进行硼氢化反应的新方法。
有文献报道实验室里用硼氢化反应选择醒的还原了羧酸里的碳碳双键。
也报道了一种将烯烃转换成二羟基酮的新方法。
一种采用简单的一锅法将末端烯烃转换成羧酸的硼氢化反应已经相当成熟。
硼氢化钠还原摘要:本文讨论了硼氢化钠的化学还原反应,其化学性质以及用于实际应用的可能性。
硼氢化钠是一种重要的化学试剂,可用于制备许多有机物质。
本文首先介绍了硼氢化钠的化学性质,包括它的分子构造和分子式结构及其稳定性。
然后讨论了硼氢化钠的还原反应,并介绍了反应原理,包括反应的反应物、反应的化学变化以及反应的反应中间产物,并讨论了反应的化学活性特性。
最后,总结了硼氢化钠还原反应的实际应用,探讨了未来的可能性。
Introducation硼氢化钠(Sodium Borohydride,SBH)是一种重要的化学试剂,可以用于制备有机物质,广泛应用于化学还原反应中。
它是一种还原剂,有着较好的活性,能有效地将许多还原性化合物(如羟基、羧基、硫醇和一些多酚)还原。
硼氢化钠是一种水溶性化合物,通过水解和金属的表面反应,能够把还原性的氧化物还原成还原物,如醇、醚、烷烃和环醇等。
本文将从硼氢化钠的化学性质、还原反应原理和实际应用等方面讨论硼氢化钠还原反应。
1 Chemical Properties of Sodium Borohydride硼氢化钠是一种水溶性化合物,也是一种化学还原剂。
其分子构造可以表示为NaBH4,其分子式结构是BH3-Na,硼氢化钠是一个低碳元素,具有良好的活性,这使得它具有很好的热稳定性和化学稳定性。
此外,硼氢化钠也有一定的毒性,但其实际毒性极低,即使在高浓度时也不容易引起人体不适。
2. Principle of Sodium Borohydride Reduction Reaction硼氢化钠还原反应是一种还原反应,其反应原理是将还原性的氧化物还原成还原物,反应的化学变化如下:R-X + NaBH4→R-H + NaBO2其中R-X是还原性的氧化物,X代表一个氧原子,而R-H是还原物,NaBO2是反应的中间产物。
硼氢化钠在反应过程中充当了一种活性酯,其化学活性可以通过伴随水解或金属表面反应来加强。
硼氢化钠和硫酸铁反应
摘要:
一、硼氢化钠和硫酸铁反应的化学方程式
二、反应条件对产物的影响
三、实际应用案例
四、结论
正文:
硼氢化钠和硫酸铁反应是一种重要的化学反应,广泛应用于化学、材料科学等领域。
该反应的化学方程式为:
aBH4 + Fe2(SO4)3 → 2NaHSO4 + FeB2
其中,NaBH4 为硼氢化钠,Fe2(SO4)3 为硫酸铁。
反应生成的产物为硫酸氢钠(NaHSO4)和硼化铁(FeB2)。
反应条件对产物的影响:
1.反应温度:温度对反应速率有显著影响,适当提高温度可以加快反应速率,但过高的温度可能导致副反应的产生。
2.反应浓度:反应物浓度对反应速率有影响,适当提高反应物浓度可以加快反应速率,但过高的浓度可能导致反应失控。
3.催化剂:添加合适的催化剂可以降低反应活化能,提高反应速率。
实际应用案例:
在我国,硼氢化钠和硫酸铁反应被广泛应用于提取金属、制备催化剂等领域。
例如,该反应可以用于提取钒、钼等金属,作为催化剂用于合成氨、甲醇
等化工产品的生产过程。
总之,硼氢化钠和硫酸铁反应在化学和材料科学领域具有重要意义。
硼氢化钠和硫酸铁反应
摘要:
一、硼氢化钠与硫酸铁反应的化学方程式
二、反应原理
1.硼氢化钠的性质
2.硫酸铁的性质
3.反应条件
三、反应产物
1.产物种类
2.产物性质
四、反应应用
1.实际应用场景
2.重要性
正文:
硼氢化钠与硫酸铁发生反应,生成硫酸钠、氢气和铁硼烷。
反应方程式为:NaBH4 + Fe2(SO4)3 → Na2SO4 + 2FeB2H6 + 6H2。
硼氢化钠,化学式为NaBH4,是一种白色固体,具有较强的还原性。
在水中,硼氢化钠会分解,放出氢气。
硫酸铁,化学式为Fe2(SO4)3,是一种黄色晶体,具有较强的氧化性。
在酸性条件下,硫酸铁可以与还原剂发生反应。
反应条件为在酸性环境下进行,通常使用硫酸作为溶剂。
在这种条件下,硼氢化钠的还原性能够与硫酸铁的氧化性相平衡,促使反应发生。
反应产物主要包括硫酸钠、氢气和铁硼烷。
硫酸钠是一种常见的无机盐,无毒、无臭,具有良好的水溶性。
氢气是一种常见的气体,具有易燃、易爆的特性。
铁硼烷是一种白色固体,具有较强的还原性,可作为氢气发生器的储氢材料。
硼氢化钠与硫酸铁反应在实际应用中具有重要意义。
例如,在化学实验室中,该反应可用于制备氢气。
硼氢化钠还原铂摘要:一、硼氢化钠还原铂的背景知识1.还原反应的定义2.铂的性质和应用领域3.硼氢化钠的性质和作用二、硼氢化钠还原铂的化学反应过程1.反应原理2.反应条件3.反应产物三、硼氢化钠还原铂的应用1.在化学工业中的应用2.在医药领域中的应用3.在其他领域中的应用四、硼氢化钠还原铂的安全措施1.操作注意事项2.防护措施3.应急处理方法正文:硼氢化钠还原铂是一种重要的化学反应过程,它涉及到还原反应的定义、化学反应过程、应用领域以及安全措施等多个方面。
首先,我们需要了解还原反应的定义。
还原反应是指在化学反应中,物质失去氧原子或者获得氢原子的过程。
在这个过程中,还原剂被氧化,而氧化剂被还原。
其次,我们要了解铂的性质和应用领域。
铂是一种具有很高化学稳定性的金属元素,广泛应用于化工、医药、环保等领域。
其中,铂催化剂在化学反应中具有很高的活性,可以提高反应速率,减少反应条件。
接着,我们要了解硼氢化钠的性质和作用。
硼氢化钠是一种强还原剂,在化学反应中能够给予氢原子,使其他物质得到还原。
它与铂的反应可以生成铂氢化物,这种物质具有很高的活性,可以用于催化反应。
在了解了这些背景知识后,我们来具体了解一下硼氢化钠还原铂的化学反应过程。
反应原理是硼氢化钠在水中解离出氢硼酸根离子和氢气,氢气与铂反应生成铂氢化物。
反应条件通常是在低温下进行,可以使用手套箱等设备来保证实验安全。
反应产物是铂氢化物,它是一种具有很高活性的催化剂,可以用于催化反应。
硼氢化钠还原铂的应用领域非常广泛。
在化学工业中,它可以用于生产高纯度的化学品,如液晶材料、医药中间体等。
在医药领域,它可以用于合成抗癌药物等药物。
在其他领域,如环保、材料科学等方面,也有广泛的应用。
然而,在操作硼氢化钠还原铂的过程中,安全措施至关重要。
首先,要严格按照操作规程进行操作,避免铂和硼氢化钠直接接触。
其次,要佩戴好防护设备,如手套、口罩、护目镜等。
最后,要熟悉应急处理方法,如不慎接触眼睛,应立即用大量清水冲洗,并尽快就医。
硼氢化钠还原机理
硼氢化钠(NaBH4)是一种常用的还原剂,在有机合成和化学分析中被广泛应用。
其主要还原机理如下:
生成氢化钠离子(NaBH4^-):
在水溶液中,硼氢化钠会解离成氢化钠离子(Na^+和BH4^-)。
这些离子在水溶液中游离,准备进行还原反应。
传递氢原子:
NaBH4主要通过传递氢原子的方式进行还原。
在有机化学中,硼氢化钠的一个常见用途是将羰基化合物还原为相应的醇。
例如,对于醛(RCHO)的还原反应,硼氢化钠的作用机理如下:RCHO + NaBH4 → RBH(OH)R
在这个反应中,硼氢化钠提供氢原子,将醛中的羰基还原成相应的醇。
硼氢化钠中的BH4^-离子提供了氢离子(H^-),与醛分子中的羰基(C=O)发生反应,形成相应的醇化合物。
选择性:
硼氢化钠通常具有较高的选择性,可以将醛和酮等羰基化合物还原成相应的醇,但不会对其他功能团产生明显影响。
总体来说,硼氢化钠作为一种强效还原剂,通过传递氢原子的方式将羰基化合物还原为相应的醇,具有广泛的应用前景。
1。
硼氢化钠反应后处理摘要Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】硼氢化钠还原酯到醇的方法?溶剂机理1、NaBH4 + LiCl,无水乙醇或THF 生成LiBH42、NaBH4 + ZnCl2 + 叔胺, THF 生成Zn(BH4)23、NaBH4 + MeOH, MeOH或THF4、NaBH4 + CeCl3,无水乙醇5、NaBH4 + I2或Lewis酸(AlCl3或BF3), THF 生成乙硼烷后处理方法:1、稀盐酸淬灭NaBH4 +HCl+3H2O = B(OH)3 + NaCl + 4H2操作:冰水浴下缓慢滴加,控制滴加速度,以防产生气泡太快而发生冲料现象,滴加到反应体系不再冒泡即可。
(有人提出,为防止反应太快,可以先加点丙酮缓冲一下)。
2、10%或饱和NH4Cl溶液NaBH4 +NH4Cl+H2O → B(OH)3 + NaCl + H2 + 水合氨(仅供参考,不一定准确)操作:类似于稀盐酸,若溶剂用的是THF,会有大量气泡产生,需控制滴加速度。
处理完后,有无色透明的晶体(应该是硼酸和氯化钠,硼酸不溶于THF、EA,也难溶于水),可以先过滤掉,然后再处理。
优点:反应条件温和,一般用此方法。
3、醋酸NaBH4 +CH3COOH+3H2O = B(OH)3 + CH3COONa + 4H2操作类似于稀盐酸。
其它方法:(适合于产物水溶性较大的,后处理尽量避免用水,有机溶剂萃取后,用饱和食盐水洗涤)1、MeOH : H2O = 1 : 1(适用于还原方法3)2、MeOH : CH3COOH = 1 : 1讨论:1、用NaBH4 + MeOH还原的机理不是很清楚,希望了解的朋友谈谈你的看法。
后处理,参考文献中说,只加水,这样是否能破坏掉过量的NaBH4 ,还有如何判断已经完全淬灭(也就是加水的量的控制)。
2、有人说,后处理时,要加碱(如氢氧化钠),以破换B-O键,请问这是否有必要。
这个反应我做过,有个经典的参考文献。
而且很实用。
反应体系是在甲醇里反应然后回流得到。
后处理的具体步骤如下:1.尽量旋出甲醇,剩余五毫升是可以的。
2.加入丙酮20mL,回流半小时。
丙酮沸点低,估计五十度足够了。
3.旋干丙酮,加入饱和的碳酸钾溶液10mL,然后为了能够溶解充分,可以适量加入一些水。
大约10mL。
回流45分钟。
温度控制好,不要超过100℃。
只要固体全部溶解了。
反应15分钟就足够了。
反应太长时间产率会下降,而且产生油状的副产物(可能是聚合成高分子物质。
)。
4.旋蒸出去一部分水。
然后加入15mL乙醇,萃取。
不用分液漏斗,直接滴管吸取上层的清夜即可。
然后再加入15mL乙醇萃取,此时就会析出碳酸钾的固体。
我们尽量把乙醇和水的混合溶液都吸取出来后就会发现,下层都是凝固的碳酸钾。
最后在加入10mL 乙醇,最后带一次产物。
尽量摇晃震荡,是碳酸钾里面包夹的产物都被乙醇洗出来。
注:我们可以先点板子看看产物纯度。
一般用这种方法得到的产物纯度直接可以打核磁。
第一次我做的时候摸索过这个过程,第三次做这个反应的时候基本就是机械化操作,完全意义的体力劳动了。
5.旋干溶剂乙醇。
产物就会白花花的固体析出,瓶子壁上可能会有黄色的物质。
那是硼氢化钠分解后的残留物的颜色。
关于后处理的步骤有一下几点说明一下:1.文献中提到加入丙酮回流,这点我一直搞不懂意义是什么。
只是按照文献的说法操作。
2.加入碳酸钾是为了用碱性破坏产物硼酸酯,这点很好理解,但是一定要注意反应温度和反应的时间。
因为碱性的碳酸钾同样会催化产物产生高分子聚合反应。
是产率下降。
3.关于用乙醇萃取。
我们不可以拘泥于常规的萃取法。
萃取作为常规操作会造成产物损失,对产物的水溶性大的物质无能为力。
我们只要除去其中的主要的碳酸钾,反应体系基本不会残留太多的杂志。
硼氢化钠的反应后的杂志基本不溶于乙醇。
4.如果产物要求打谱确认,个人认为还要过一个小柱子。
用乙醇抽提产物的优势:1.显而易见,我们用的溶剂是无毒的乙醇。
相对于二氯三氯,异丙醇等等有机溶毒性物质来说,减少对身体的危害。
2.操作上来说,基本上就是回流和旋蒸操作。
相对于萃取可以说,节省体力,防止喷料(因为加入酸后再加入碱,很容易喷料,尤其是二氯三氯体系,喷料是一定的。
哗啦啦的氯仿喷你一脸,眼睛都能烧瞎了)。
3.乙醇抽提也是本人偶然发现的。
感觉做实验不能太死,要考虑一下,多试试。
对我们来说,也许乐趣就在这里NABH4+碘试过没有或者NABH4+三氯化铝试过没有NABH4+硫酸二甲酯试过没有这些都是NABH4还原羧酸最常用的办法,其中NABH4+硫酸二甲酯和你目前用的硫酸的体系很接近的,你可以不用THF,改用乙二醇二甲醚,效果更好,反应完加甲苯萃取,乙二醇二甲醚里面含有点甲苯不影响反应,反而可以减低成本。
我也用过这个体系还原。
不过好像不是所有的羧酸都能够被这个体系还原。
后来我改用先让羧酸跟氯甲酸甲酯反应,然后再用NaBH4还原,得到目标苄醇。
处理起来也蛮简便的。
ClCOOMe,Et3N,THF.反应一个小时后把三乙胺盐酸盐过滤掉。
再用硼氢化钠还原就好了。
后处理用氯化铵饱和溶液。
不知道可不可行无水THF中加入硼氢化钠,零度条件下,分批次加入碘,制备BH3/THF。
再加入底物,反应。
后处理用盐酸 ,直至澄清为止,若你的产品含有胺,用水,用酸会成盐的,对了,你的是什么结构啊,能参考下吗,最近我也在做类似的酸还原到醇,用了硼氢化钠-氯化锌,或硼氢化钠-I2体系,效果均不理想,想问下你的是什么结构,具体怎么做的,谢谢。
硼氢化钠还原一般是在THF中作,若用醇作溶剂会发生反应,生成H2和甲醇基硼化钠;硼氢化钠还原较缓慢,因此一般先将原料溶于溶剂中,再分批家硼氢化钠;若一次将硼氢化钠都加入效果不好酯还原成醇一、如果底物允许的话就直接用LAH了(LAH还原活性较高,如果底物允有其他基团会受到影响的话就不适用了),如果只还原一个酯基的话,我想一个当量就差不多了,溶剂乙醚、四氢呋喃、二氧六环,首选四氢呋喃,万一室温反应太慢可以加热至回流反应,后处理建议在低温下加入十水硫酸钠淬灭;二、温和一点的条件就是硼氢化钠加路易斯酸(比如氯化钙、氯化锌等),比如说硼氢化钠+氯化钙,一般硼氢化钠,氯化钙,甲醇当溶剂,室温搅拌应该就能反应的(反应太慢或者反应不完全可以补加硼氢化钠),不过用到氯化钙需要注意的一点就是底物不能存在胺,要不然底物会和钙离子络合,还原能力降低,这类反应溶剂一般用醇类,甲醇、乙醇等,后处理直接用水、稀酸或者稀碱淬灭,偶尔也会用到2-丁酮去淬灭;三、用三乙酰氧基基硼氢化钠(CAS:56553-60-7)、氰基硼氢化钠(CAS:25895-60-7),它们的还原能力都优于硼氢化钠,值得一试,不过用氰基硼氢化钠时需要注意防护,远离酸、强氧化及,毕竟有个氰基,溶剂选甲醇、乙醇应该都没问题,后处理不建议用酸破坏,水和稀碱可以考虑,后处理废液最好也处理下再倒入废液桶。
还原:1. 把你的酸溶解在THF,冰浴冷却,分批加入 LAH。
先室温反应,如果不反应加热回流——氮气保护。
2.反应结束后,每1克LiAlH4加1克水(小心滴加),再加10%NAOH 2克,再加3克水,最后形成的是混悬液,过滤即可氧化:1. 把你醇溶解在DCM,冰预冷却,分批加入 PCC,室温搅拌即可。
2.反应接受后,加入硅胶,旋干至粉末状。
如果不成粉末,继续加硅胶和溶剂旋干,把颗粒状捣碎。
把硅胶到在硅藻土层上,用DCM洗涤硅胶。
我只是讲述了其中一种办法,如果不行的,你再联系我!硼氢化钠/碘可以选择性还原羧酸而酯基不受影响具体看什么样的羧酸呢,我做的苯甘氨酸的还原,是先加硼氢化钠和一少部分酸之后,然后用碘滴加,滴完后再加剩下的酸,然后回流,就可以呢。
我是参考了好几篇文献,然后严格控制加料的顺序和量的,先将酸溶在THF中,然后加NaBH4,有氢气产生,一直加到没气体产生,停止加NaBH4,然后再慢慢滴加碘(溶在THF中)的,然后再加热回流4-6小时,停止反应,加稀盐酸粹灭NaBH4,然后体系就变黄了,好像是有碘没反应完全,很难去掉,影响我的后处理啊注:我的产品3,5-二硝基苯甲醇,熔点是88-91°C,但其他物理性质都查不到,或者是我的产物是黄色的1)硼氢化钠+碘2)如果要想体系干净还有一种常用的方法先与醇成酯,再用LiAlH4或红铝(甲苯溶液在工业上加料可以用泵输送的)还原用NaBH4-I2是近年来发现的羧酸的良好还原剂,用于D-(-)-苯甘氨酸的还原合成D-(-)-苯甘氨醇,得到了较好的效果。
?操作如下:在250ml三口瓶中加入50mlTHF,氮气保护,加入硼氢化钠,2gD-(-)-苯甘氨酸,冰盐浴冷却,缓慢滴加60ml含12g碘的THF溶液,随着反应的进行,碘的颜色逐渐消失。
滴加完后再加入4gD-(-)-苯甘氨酸,加热回流20h,然后冷却至室温,滴加甲醇至溶液澄清。
减压浓缩干,加入100ml 20%的KOH溶液,于50摄氏度水解5h,反应液用二氯甲烷/乙酸乙酯的混合溶剂萃取,合并有机层,干燥,过滤,浓缩,甲苯重结晶,得到白色固体,产率%,熔点74-76摄氏度。