náhled|vpravo|Strukturní vzorec tetrafluoroboritanového aniontu, BF
Tetrafluoroboritany jsou soli obsahující tetrafluoroboritanový anion BF, který má shodnou elektronovou konfiguraci s tetrafluorberylnatanovým aniontem (BeF), tetrafluormethanem (CF4) a tetrafluoramoniovým kationtem (NF) a konfiguraci samotné valenční vrstvy má shodnou rovněž s řadou dalších iontů, jako je chloristanový anion (ClO), který má v laboratořích i podobné použití. Tetrafluoroboritany se připravují reakcemi fluoridů s fluoridem boritým (BF3), který je Lewisovou kyselinou, neutralizací kyseliny tetrafluoroborité nebo reakcí kyseliny borité s kyselinou fluorovodíkovou.
Využití Častější využívání BF vedlo k menšímu využívání ClO v laboratořích jako slabě koordinujícího aniontu. S organickými sloučeninami, obzvláště aminy, tvoří ClO výbušné produkty. K nevýhodám BF patří mírný sklon k hydrolýze a rozklad za uvolnění fluoridových iontů, zatímco ClO se tyto potíže neobjevují; díky bezpečnosti se však tetrafluoroboritany používají častěji než chloristany. S molární hmotností´přibližně 86,8 g/mol je tetrafluoroboritanový anion nejlehčím slabě koordinujícím aniontem, díky čemuž je často upřednostňován při přípravě kationtových reaktantů nebo katalyzátorů pro syntetické účely.
Ion BF je méně nukleofilní i zásaditý než dusičnanový, halogenidové i triflátový anion. Při použití tohoto iontu tak lze snadno určit, že se reakce účastní kation a anion nereaguje. Tato nereaktivita má dvě příčiny: souměrnost iontu, a tedy rovnoměrné rozdělení náboje mezi jednotlivé atomy fluoru, a vysokou elektronegativitu fluoru, která vede k lepší rozpustnosti v organických rozpouštědlech než u příslušných halogenidů a dusičnanů. Podobné vlastnosti jako BF má i hexafluorofosforečnanový (PF) a hexafluorantimoničnanový (SbF) anion, které jsou stabilnější vůči hydrolýze a jiným reakcím a jejich soli jsou lipofilnější.
Příkladem tetrafluoroboritanu může být [Ni(CH3CH2OH)6](BF4)2, kineticky nestabilní oktaedrický komplex, používaný jako zdroj nikelnatých kationtů (Ni2+).
Vysoce reaktivní kationty odvozené od Ti, Zr, Hf a Si odštěpují fluoridové anionty z BF, který pak není nekoordinujícím aniontem, a je tak třeba použít například SbF, BARF– nebo [Al((CF3)3CO)4]–). V mnoha dalších komplexech považovaných za kationtové funguje atom fluoru jako můstkový ligand mezi atomem boru a kationtem; příkladem je komplex [μ-(DTBM-SEGPHOS)(Au–BF4)2], u kterého bylo krystalograficky zjištěno, že obsahuje dva můstky Au–F–B.
I přes nízkou reaktivitu se tetrafluoroboritanové anionty používají jako zdroj fluoridových iontů pro silně elektrofilní kationty za účelem tvorby vazeb uhlík-fluor. Nejlepší známou takovou reakcí je Balzova–Schiemannova reakce.
Tetrafluoroboritany těžkých a přechodných kovů se připravují podobně jako ostatní tetrafluoroboritany, roztoky příslušných solí se smíchají s roztoky kyseliny borité a fluorovodíkové. Fluorboritany cínu, olova, mědi a niklu se získávají elektrolýzou kovů v roztoku HBF4.
Příklady Tetrafluoroboritan draselný se připravuje reakcí uhličitanu draselného s kyselinou boritou a fluorovodíkovou:
B(OH)3 + 4 HF → HBF4 + 3 H2O 2 HBF4 + K2CO3 → 2 KBF4 + H2CO3
Tetrafluoroboritany iontů alkalických kovů (kromě draslíku, rubidia a cesia) a amonného kationtu krystalizují jako rozpustné hydráty.
Tetrafluoroboritany se často používají k izolaci silně elektrofilních kationtů, jako jsou:
Diazoniové soli (ArN) Meerweinovy soli, například O(C2H5), nejsilnější volně dostupná alkylační činidla Tetrafluoroboritan nitrosonia (NO+) – oxidační a nitrosylační činidlo Tetrafluoroboritan nitronia (NO) – nitrační činidlo Ferrocenium, Fe(C5H5) Soli bromonia a jodonia, například py2X+ (X = Br nebo I: Barluengovo činidlo) a Ar2I+ (soli diaryljodonia) Tetrafluoroboritan stříbrný a thallný se používají k dehalogenacím. Tetrafluoroboritany většiny ostatních přechodných kovů jsou známy pouze ve vodných, alkoholových, etherových nebo nitrilových roztocích. Komplexy přechodných kovů s nitrily, například [Cu(NCMe)4]BF4
Imidazoliniové a formamidiniové soli, iontové kapaliny používané na přípravu stabilních karbenů, se obvykle izolují jako tetrafluoroboritany.
Odkazy
Související články Kyselina tetrafluoroboritá
Externí odkazy
Reference
Kategorie:Anionty