Bortrifluorid (BF3)/CAS:7637-07-2

Bortrifluorid wird als Katalysator für Polymerisationen, Alkylierungen und Kondensationsreaktionen eingesetzt; zum Schutz von geschmolzenem Magnesium und seinen Legierungen vor Oxidation; als Flussmittel beim Innenlöten oder Hartlöten; in Ionisationskammern zum Nachweis schwacher Neutronen; und als Quelle des Isotops ¹⁰B. Die mit Abstand größte Anwendung von Bortrifluorid liegt in der Katalyse, sowohl mit als auch ohne Promotoren.

Bortrifluorid ist das am häufigsten verwendete Borhalogenid. Die meisten Anwendungen nutzen seine starke Lewis-Säure-Eigenschaft. Die wichtigsten Anwendungen liegen in der organischen Synthese. Bortrifluorid wird häufig als Katalysator für Friedel-Crafts-Alkylierungsreaktionen eingesetzt. Es katalysiert außerdem die Spaltung von Ethern zu Alkoholen, Veresterungsreaktionen sowie die Nitrierung und Sulfonierung aromatischer Verbindungen. Viele Olefinpolymerisationsreaktionen verwenden BF₃ als Initiator in Kombination mit einem Protonendonator wie Wasser. BF₃ wird auch zur Katalyse der Isomerisierung von Alkenen und Alkanen sowie beim Erdölcracken und der Entschwefelung verwendet. Aminkomplexe von BF₃ dienen als Epoxidhärter.

1. In einem kühlen und gut belüfteten Speziallager, fern von hohen Temperaturen und Wärmequellen, lagern. Die Temperatur im Lager darf 30 °C nicht überschreiten. Behälter stets verschlossen halten.

2. Es ist getrennt von Alkoholen, Laugen, Wasser und wasserhaltigen Substanzen, Alkalimetallen, Erdalkalimetallen, Alkylnitraten, Lebensmittelchemikalien usw. zu lagern und darf nicht vermischt werden. Der Lagerraum muss mit Notfallausrüstung zur Leckagebehandlung und geeigneten Auffangbehältern ausgestattet sein.

3. Nahtlose Aluminiumlegierungszylinder mit Bortrifluorid müssen silbergrau lackiert und mit schwarzen Buchstaben gekennzeichnet sein. Sie müssen mit einer Sicherheitskappe versehen und mit einem Gummiband oder einer Schnur umwickelt werden. Gasflaschen sind kühl, gut belüftet und vor direkter Sonneneinstrahlung sowie hohen Temperaturen geschützt zu lagern. Der Tankwagenkörper ist silbergrau lackiert und mit einer gut lesbaren blauen Beschriftung versehen.

4. Es ist verboten, Lagertanks und Aufbereitungsanlagen in der Nähe von dicht besiedelten Gebieten wie Schulen, Krankenhäusern und Wohngebieten sowie abseits von häufig genutzten Zugangspunkten und Notausgängen aufzustellen.

5. Das System „zwei Personen nehmen hochgiftige Chemikalien entgegen und zwei Personen halten sie fest“ ist strikt einzuhalten.

1. Reaktion mit Elementen – Alkali- und Erdalkalimetalle können Bortrifluorid reduzieren, wobei elementares Bor und Metallfluorid entstehen. Gasförmiges oder flüssiges Bortrifluorid reagiert selbst bei längerer Einwirkung von Quecksilber oder Chrom unter hohem Druck nicht. Auch glühendes Eisen ist gegenüber Bortrifluorid unempfindlich.

2. Reaktion mit Oxiden: Bortrifluorid reagiert mit gelöschtem Kalk zu Calciumborat und Calciumfluorid; die Reaktion ist exotherm. Reaktion mit wasserfreiem Calciumoxid oder Magnesiumoxid führt zur Bildung von Metallfluorid und flüchtigem Borfluoridoxid.

3. Bei Erhitzen auf 500 °C durch Reaktion mit Halogeniden reagiert Bortrifluorid nicht mit Bortrichlorid. Aluminiumchlorid oder Aluminiumbromid reagieren unter leicht erwärmten Bedingungen mit Bortrifluorid zu den entsprechenden Borhalogeniden bzw. Aluminiumfluoriden. Beim Durchleiten von Bortrifluorid durch festes Kupferchlorid, Silberchlorid oder Kaliumchlorid bei 0,101 MPa (1 atm) stieg die Temperatur von -75 °C auf 530 °C, wobei keine Koordinationsverbindungen nachgewiesen wurden.

4. Alkylbor Das getrocknete Bortrifluorid wird in ein geeignetes Alkylglia-Reagenz gegeben und anschließend unter Stickstoff destilliert, um das benötigte Alkylbor zu erhalten.

5. Arylbor ist ähnlich wie Alkylbor, und es wurden bereits solche Verbindungen hergestellt.

6. Katalysator: Da Bortrifluorid eine elektrophile Verbindung ist, kann es als Säurekatalysator eingesetzt werden. Bortrifluorid katalysiert zahlreiche Reaktionen, darunter Veresterung, Nitrierung, Oxidation, Reduktion und Halogenierung.

7. Bortrifluorid kann aus Molekülverbindungen mit vielen verschiedenen Arten von Verbindungen zusammengesetzt sein, wie z. B. Alkoholen, Ethern, Anhydriden, Ketonen, Aldehyden, Aminen usw. Darüber hinaus kann es auch 1:1-Molekülkomplexe mit Schwefelwasserstoff, Schwefeldioxid und Mercaptan bilden.