фторобораты

ФТОРОБОРАТЫ

соли фтороборных кислот. Важнейшие из них — тетрафторобораты (T.) — производные тетра-фтороборной кислоты HBF₄, известной в виде водных растворов, обладающих сильнокислой реакцией; их получают взаимод. фтористоводородной кислоты с H₃BO₃ или BF₃. T. металлов синтезируют действием HBF₄ на металлы, оксиды или карбонаты металлов, а также взаимод. BF₃ с фторидами металлов, H₃BO₃ — с гидрофторидами металлов и т. п.

Т. — кристаллы, обычно изоморфные с перхлоратами. При натр, диссоциируют с отщеплением BF₃. T. щелочных и мн. тяжелых металлов раств. в воде. Свежеприготовленные водные растворы T. щелочных металлов имеют нейтральную реакцию. В этих растворах происходит медленный гидролиз с образованием в первую очередь ионов гидроксифторобората [BF₃OH]⁻. Только в очень разб. растворах наблюдается дальнейший гидролиз с образованием ионов [BF₂(OH)₂]⁻.

T. щелочных металлов, NH₄⁺ и Tl(I) кристаллизуются из водных растворов в безводном состоянии (только для LiBF₄ известны моно- и тригидраты). T. магния и мн. двухвалентных металлов (Fe, Cu, Со, Ni, Mn, Zn, Pb и др.) образуют гексагидраты, Ag — моногидрат. В их молекулах вода входит во внутр. сферу катиона, напр. [Cd(H₂O)₆]BF₄. Гидраты T. тяжелых металлов нестойки и при натр. разлагаются с выделением паров воды и BF₃. Более устойчивы соед. MF₂∙BF₃, образующиеся при действии паров BF₃ на фториды металлов. Предполагают, что их строение [MF]BF₄.

T. многих металлов легко образуют аммиакаты, напр. [Ni(NH₃)₆](BF₄)₂, [Ag(NH₃)₂]BF₄. Эти соед. при натр, разлагаются с образованием гл. обр. фторида металла и BF₃∙NH₃; аммиакаты T. кадмия, Ni, Со(III), Cr(III) мало раств. в воде. Описаны многочисленные амминокомплексы T. с орг. основаниями.

Известны T. азотсодержащих оснований — нитрозила NOBF₄, нитрозония NO₂BF₄, гидразония N₂H₅BF₄, малоустойчивых сложных катионов — Cl₂OBF₄, NSBF₄, IOBF₄ и др. В большинстве они разрушаются при действии воды.

Существует большое число T. орг. оснований, напр. [(C₄H₉)₄N]BF₄, C₆H₅N₂BF₄, (C₆H₅)₃CHBF₄, оксониевых соед., напр. (C₂H₅)₃OBF₄.

T. калия KBF₄ — бесцветные кристаллы с ромбич. решеткой (а = 0,785 нм, b = 0,568 нм, с = 0,737 нм, z = 4, пространственная группа Рпта); при 283 °C переходит в кубич. модификацию (а = 0,726 нм), перехода 13,8 кДж/моль; т. пл. 570 °C, т. разл. 930 °C; плотн. 2,55 г/см³; 115 Дж/(моль∙К); −1884 кДж/моль, 18,0 кДж/моль; 130 Дж/(моль∙К); плохо раств. в воде (0,44% по массе при 20 °C, 6,27% при 100 °C), этаноле, диэтиловом эфире.

T. натрия NaBF₄ — бесцветные кристаллы с ромбич. решеткой (а — 0,625 нм, b = 0,677 нм, с = 0,682 нм, z = 4, пространственная группа Cmcm); при 243 °C переходит в моноклинную (по др. данным, в кубическую) модификацию, перехода 6,7 кДж/моль; т. пл. 406 °C (с частичным разл.); плотн. 2,47 г/см³; 120,2 Дж/(моль∙К); −1845 кДж/моль, 13,6 кДж/моль; 145,3 Дж/(моль∙К); раств. в воде (50,7% по массе при 25 °C), плохо — в этаноле (0,47% при 25 °C), метаноле (4,17% при 25 °C), ацетоне (~ 1%), не раств. в диэтиловом эфире.

T. аммония NH₄BF₄ — бесцветные кристаллы с ромбич. решеткой (а = 0,906 нм, b = 0,564 нм, с = 0,723 нм, z = 4, пространственная группа Рпта); плотн. 1,88 г/см³; при 199,5 °C переходит в кубич. модификацию (а = 0,755 нм); т. пл. 487 °C (под давлением); т. возг. 350 °C; раств. в воде (20,5% по массе при 25 °C), плохо — в этаноле (0,7%), не раств. в ацетоне, бензоле, хлороформе, пиридине.

T. натрия, калия и аммония — компоненты электролитов при рафинировании и получении покрытий цветных металлов, флюсов для сварки и пайки, формовочных составов при литье Al и Mg и их сплавов, добавки к смазочно-охлаждающим жидкостям при обработке металлов давлением, фторирующие агенты, гербициды. T. лития и натрия — исходные вещества для получения тетрагидридоборатов, T. аммония — консервант для древесины, антипирен для полимеров. T. тяжелых металлов (Fe, Zn, Hg и др.) — катализаторы реакций полимеризации, гидролиза, формилирования и др. в орг. синтезе. Такие Т., как NF₄BF₄, N₂F₅BF₄, используются в хим. лазерах. T. нитрозила и нитрозония — реагенты для нитрозирования и нитрования в орг. синтезе. T. орг. оснований используют в орг. синтезе, в частности для фторирования.

Известны соли и др. фтороборных, а также оксо- и гидро-ксофтороборных кислот, в частности гидроксотрифтороборной и дигидроксодифтороборной кислот (эти кислоты иногда рассматривают как гидраты BF₃), напр. K₂B₂F₉, NaHBF₃, BaBOF₃, KBF₃(OH).

^{Лит. см. при ст. бора трифторид.}

_{П. И. Федоров}