Natriumtetrafenylboraat

Natriumtetrafenylboraat
Structuurformule en molecuulmodel
	Natriumtetrafenylboraat
Algemeen
Molecuulformule	;
Andere namen	Tetrafenylboornatrium; Kalignost
Molmassa	342,216 g/mol
CAS-nummer	143-66-8
PubChem	2723787
Wikidata	Q905430
Beschrijving	Witte vaste stof
Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen
Gevaar
H-zinnen	H301
P-zinnen	P301+P310
Fysische eigenschappen
Smeltpunt	> 310 °C
Oplosbaarheid in water	470 g/L
Goed oplosbaar in	Ethanol
Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal	Scheikunde

Natriumtetrafenylboraat (NTFB) is een organische verbinding met als brutoformule ${\ce {C24H20BNa}}$ . Met meer nadruk op de structuur van de verbinding kan dit geschreven worden als ${\ce {Na[B(C6H5)4]}}$ . Het is een zout waarin het anion bestaat uit vier fenylringen die aan een centraal boor-atoom gekoppeld zijn. Deze witte, vaste stof wordt veel als uitgangstof gebruikt voor andere tetrafenylboraten, zouten die vervolgens vaak zeer goed oplosbaar zijn in organische oplosmiddelen. In de anorganische en organische chemie wordt de stof gebruikt om kalium, rubidium, cesium, ammonium en sommige organische stikstof-verbindingen neer te slaan. Het oplosbaarheidsproduct van ${\ce {K[B(C6H5)4]}}$ is bijvoorbeeld maar 2,19∙10⁻⁸ wat een oplosbaarheid betekent van ongeveer 53 mg/L.^[2]

Synthese

Natriumtetrafenylboraat wordt gesynthetiseerd uit natriumtetrafluorboraat en fenylmagnesiumbromide:

{\ce {NaBF4\ +\ 4C6H5MgBr\ \longrightarrow \ NaB(C6H5)4\ +\ 2MgBr2\ +\ 2MgF2}}

Een verwante synthese gebruikt fenylnatrium in plaats van het Grignard-reagens.^[3]

{\ce {NaBF4\ +\ 4C6H5Na\ \longrightarrow \ NaB(C6H5)4\ +\ 4NaF}}

Structuur

In tegenstelling tot kleinere tegenionen verleent het terafynylboraat-ion het zout een grote mate van lipofiliciteit. Een groot aantal derivaten is eveneens beschreven, zowel met elektronenstuwende als met elektronenzuigende substituenten aan de arylgroepen. Het watervrije zout heeft als vaste stof een polymere structuur met bindende interacties tussen de natrium-ionen en de fenyl-ringen. Het zout kan dus als een organonatriumverbinding gezien worden.^[4]

Toepassingen in de chemische synthese

Synthese van N-acylammoniumzouten

Toevoegen van NTFB aan een oplossing van een teriair amine en een zuurchloride in acetonitril geeft een acyloniumzout, terwijl natriumchloride neerslaat:^[4]

{\ce {RC(O)Cl\ +\ R'3N\ +\ Na[B(C6H5)4]\ \longrightarrow \ [RC(O)NR'3][C(C6H5)4]\ +\ NaCl}}

NTFB is ook toegepast als een fenyl-donor in door palladiumgekatalyseerde reacties met alkeen- en aryltriflaten waarbij arylalkynen en biaryl verbindingen in goede opbrengsten en oner milde condities bereid konden worden.^[5]

Toepassingen in de coördinatiechemie

Tetrafenylboraten worden veel in de organometaalchemie gebruikt vanwege hun goede oplosbaarheid in apolaire oplosmiddelen en het feit dat ze meestal goed krislaliseerbare vaste stoffen vormen. Zo zijn de trimethylfosfiet-complexen, ${\ce {[M(P(OCH3)3)5]^{2+}}}$ , van nikkel, palladium en platina gesynthetiseerd als hun tetrafenylboraten.^[6]

Op een vergelijkbare manier is NTFB gebruikt om distikstof-comlexen te maken en te isoleren.^[7] In de reactie hieronder maakt NTFB de vervanging van de chloride-ligand door ${\ce {N2}}$ . Het chloride slaat met het natrium neer als natriumchloride en is eenvoudig uit het reactiemengsel te verwijderen.

{\ce {FeHCl(H2P-PH2)2\ +\ Na[B(C6H5)4]\ +\ N2\ \longrightarrow \ [FeH(N2)(H2P-PH2)2][B(C6H5)4]\ +\ NaCl}}

De toepassingen van het tetrafenylboraat-ion zijn beperkt tot niet-zure kationen. Met sterke zuren ondergaat het anion protonolyse, waarbij trifenylboraan en benzeen ontstaan.^[8]

{\ce {H^{+}\ +\ [B(C6H5)3]^{-}\ \longrightarrow \ B(C6H5)3\ +\ C6H6}}

Bronnen, noten en/of referenties

Dit artikel of een eerdere versie ervan is een (gedeeltelijke) vertaling van het artikel Sodium tetraphenylborate op de Engelstalige Wikipedia, dat onder de licentie Creative Commons Naamsvermelding/Gelijk delen valt. Zie de bewerkingsgeschiedenis aldaar.

↑ Productinformatie in de Online catalogus van Sigma Aldrich voor Sodium tetraphenylborate, geraadpleegd op 22 juni 2023.
↑ ^a ^b Overgenomen van de Duitse Wikipedia: Natriumtetraphenylborat op 22 juni 2023.
↑ R. M. Washburn, F. A. Billig, "Tetraarylboron Compounds"US Patent 3,311,662.
↑ ^a ^b Ulrich Behrens, Frank Hoffmann, and Falk Olbrich "Solid-State Structures of Base-Free Lithium and Sodium Tetraphenylborates at Room and Low Temperature: Comparison with the Higher Homologues MB(C₆H₅)₄ (M = K, Rb, Cs)" Organometallics 2012, volume 31, p. 905−913. DOI:10.1021/om200943n
↑ P. Ciattini, E. Morera, G. Ortar (1992). Palladium-catalyzed cross-coupling reactions of vinyl and aryl triflates with tetraarylborates. Tetrahedron Letters 33 (33): 4815. DOI: 10.1016/S0040-4039(00)61293-5.
↑ J. P. Jesson, M. Cushing, SS. D. Ittel (2007). Pentakis(Trimethylphosphite) Complexes of the d⁸ Transition Metals. DOI:10.1002/9780470132517.ch22, "Pentakis(Trimethyl Phosphite) Complexes of the D8 Transition Metals", 76–82. ISBN 9780470132517.
↑ M. Mays, E. Prater (1974). trans-(Dinitrogen)Bis[Ethylenebis(diethylphosphine)] Hydridoiron(II) Tetraphenylborate. Inorg. Synth. Inorganic Syntheses 15: 21–25. DOI: 10.1002/9780470132463.ch6.. ISBN: 9780470132463.
↑ Tianshu Li, Alan J. Lough, Cristiano Zuccaccia, Alceo Macchioni, and Robert H. Morris "An acidity scale of phosphonium tetraphenylborate salts and ruthenium dihydrogen complexes in dichloromethane" Can. J. Chem. 84(2): 164–175 (2006). DOI:10.1139/V05-236.

[1] Productinformatie in de Online catalogus van Sigma Aldrich voor Sodium tetraphenylborate, geraadpleegd op 22 juni 2023.

[Du-2] Overgenomen van de Duitse Wikipedia: Natriumtetraphenylborat op 22 juni 2023.

[3] R. M. Washburn, F. A. Billig, "Tetraarylboron Compounds"US Patent 3,311,662.

[ReferenceA-4] Ulrich Behrens, Frank Hoffmann, and Falk Olbrich "Solid-State Structures of Base-Free Lithium and Sodium Tetraphenylborates at Room and Low Temperature: Comparison with the Higher Homologues MB(C₆H₅)₄ (M = K, Rb, Cs)" Organometallics 2012, volume 31, p. 905−913. DOI:10.1021/om200943n

[5] P. Ciattini, E. Morera, G. Ortar (1992). Palladium-catalyzed cross-coupling reactions of vinyl and aryl triflates with tetraarylborates. Tetrahedron Letters 33 (33): 4815. DOI: 10.1016/S0040-4039(00)61293-5.

[6] J. P. Jesson, M. Cushing, SS. D. Ittel (2007). Pentakis(Trimethylphosphite) Complexes of the d⁸ Transition Metals. DOI:10.1002/9780470132517.ch22, "Pentakis(Trimethyl Phosphite) Complexes of the D8 Transition Metals", 76–82. ISBN 9780470132517.

[7] M. Mays, E. Prater (1974). trans-(Dinitrogen)Bis[Ethylenebis(diethylphosphine)] Hydridoiron(II) Tetraphenylborate. Inorg. Synth. Inorganic Syntheses 15: 21–25. DOI: 10.1002/9780470132463.ch6.. ISBN: 9780470132463.

[8] Tianshu Li, Alan J. Lough, Cristiano Zuccaccia, Alceo Macchioni, and Robert H. Morris "An acidity scale of phosphonium tetraphenylborate salts and ruthenium dihydrogen complexes in dichloromethane" Can. J. Chem. 84(2): 164–175 (2006). DOI:10.1139/V05-236.

[2]

[1]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]