El trietilborano ( TEB ), también llamado trietilboro , es un organoborano (un compuesto con un enlace BC). Es un líquido pirofórico incoloro . Su fórmula química es (C 2 H 5 ) 3 B, abreviado Et 3 B . Es soluble en disolventes orgánicos tetrahidrofurano y hexano .
Nombres | |||
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Nombre IUPAC preferido Trietilborano | |||
Otros nombres Trietilborina, trietilboro | |||
Identificadores | |||
Modelo 3D ( JSmol ) | |||
ChemSpider | |||
Tarjeta de información ECHA | 100.002.383 | ||
Número CE |
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PubChem CID | |||
UNII | |||
Tablero CompTox ( EPA ) | |||
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Propiedades | |||
C 6 H 15 B | |||
Masa molar | 98,00 g / mol | ||
Apariencia | Líquido de incoloro a amarillo pálido | ||
Densidad | 0,677 g / cm 3 | ||
Punto de fusion | −93 ° C (−135 ° F; 180 K) | ||
Punto de ebullición | 95 ° C (203 ° F; 368 K) | ||
No aplica; Altamente reactivo | |||
Peligros | |||
Principales peligros | Espontáneamente inflamable en el aire; provoca quemaduras | ||
Ficha de datos de seguridad | SDS externo | ||
Frases R (desactualizadas) | R11 R14 / 15 R17 R19 R34 R35 R36 / 37 | ||
Frases S (desactualizadas) | S6 S7 / 8 S16 S33 S36 / 37/39 S43 A S45 S29 | ||
NFPA 704 (diamante de fuego) | 3 4 4 W | ||
punto de inflamabilidad | <-20 ° C (-4 ° F; 253 K) | ||
autoignición temperatura | −20 ° C (−4 ° F; 253 K) | ||
Compuestos relacionados | |||
Compuestos relacionados |
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Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |||
verificar ( ¿qué es ?) | |||
Referencias de Infobox | |||
Preparación y estructura
El trietilborano se prepara mediante la reacción de borato de trimetilo con trietilaluminio : [1]
- Et 3 Al + (MeO) 3 B → Et 3 B + (MeO) 3 Al
La molécula es monomérica, a diferencia de H 3 B y Et 3 Al, que tienden a dimerizarse. Tiene un núcleo plano BC 3 . [1]
Aplicaciones
Motor turborreactor
El trietilborano se utilizó para encender el combustible JP-7 en los motores turborreactores / estatorreactores Pratt & Whitney J58 que alimentan el Lockheed SR-71 Blackbird [2] y su predecesor, el A-12 OXCART . El trietilborano es adecuado para esto debido a sus propiedades pirofóricas , especialmente al hecho de que se quema a una temperatura muy alta. Se eligió como método de encendido por razones de confiabilidad, y en el caso del Blackbird, porque el combustible JP-7 tiene una volatilidad muy baja y es difícil de encender. Las bujías de encendido convencionales presentaban un alto riesgo de avería. Se utilizó trietilborano para arrancar cada motor y para encender los posquemadores . [3]
Cohete
Mezclado con un 10-15% de trietilaluminio , se utilizó antes del despegue para encender los motores F-1 del cohete Saturno V. [4]
El cohete SpaceX Falcon 9 también utiliza una mezcla de trietilaluminio-trietilborano (TEA-TEB) como encendedor de primera y segunda etapa. [5]
Química Orgánica
Industrialmente, el trietilborano se utiliza como iniciador en reacciones de radicales , donde es eficaz incluso a bajas temperaturas. [1] Como iniciador, puede reemplazar algunos compuestos orgánicos de estaño .
Reacciona con enolatos metálicos , produciendo enoxitrietilboratos que pueden alquilarse en el átomo de carbono α de la cetona de manera más selectiva que en su ausencia. Por ejemplo, el enolato del tratamiento de ciclohexanona con hidruro de potasio produce 2-alilciclohexanona con un rendimiento del 90% cuando está presente trietilborano. Sin él, la mezcla de productos contiene 43% de producto monoalilado, 31% de ciclohexanonas dializadas y 28% de material de partida sin reaccionar. [6] La elección de la base y la temperatura influye en si se produce el enolato más o menos estable, lo que permite controlar la posición de los sustituyentes. Partiendo de 2-metilciclohexanona, la reacción con hidruro de potasio y trietilborano en THF a temperatura ambiente conduce al enolato más sustituido (y más estable), mientras que la reacción a -78 ° C con hexametildisilazida de potasio , KN [Si (CH
3)
3]
2y el trietilborano genera el enolato menos sustituido (y menos estable). Después de la reacción con yoduro de metilo, la primera mezcla da 2,2-dimetilciclohexanona con un rendimiento del 90%, mientras que la última produce 2,6-dimetilciclohexanona con un rendimiento del 93%. [6] [7]
Se utiliza en la reacción de desoxigenación de Barton-McCombie para la desoxigenación de alcoholes. En combinación con litio tri- terc -butoxyaluminum hidruro hiende éteres. Por ejemplo, el THF se convierte, después de la hidrólisis, en 1-butanol . También promueve ciertas variantes de la reacción de Reformatskii . [8]
El trietilborano es el precursor de los agentes reductores trietilborohidruro de litio (" superhidruro ") y trietilborohidruro de sodio . [9]
- MH + Et 3 B → MBHEt 3 (M = Li, Na)
Reacciona trietilborano con metanol para formar dietil borano (metoxi), que se utiliza como agente quelante en la reducción Narasaka-Prasad para la generación estereoselectiva de syn -1,3- dioles de ß-hidroxicetonas. [10] [11]
Seguridad
El trietilborano es fuertemente pirofórico , con una temperatura de autoignición de -20 ° C (-4 ° F), [12] arde con una llama verde manzana característica de los compuestos de boro. Por tanto, normalmente se manipula y almacena utilizando técnicas sin aire . El trietilborano también es sumamente tóxico si se ingiere, con una LD50 de 235 mg / kg en sujetos de prueba en ratas. [13]
Ver también
- Organoboranos
- Pentaborano
- Zip de combustible
Referencias
- ↑ a b c Brotherton, Robert J .; Weber, C. Joseph; Guibert, Clarence R .; Little, John L. (15 de junio de 2000). "Compuestos de boro". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Wiley-VCH. doi : 10.1002 / 14356007.a04_309 . ISBN 3527306730.
- ^ "Lockheed SR-71 Blackbird" . Museo del Aire March Field. Archivado desde el original el 4 de marzo de 2000 . Consultado el 5 de mayo de 2009 . CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )
- ^ "Manual de vuelo del Lockheed SR-71 Blackbird" . www.sr-71.org . Consultado el 26 de enero de 2011 . CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )
- ^ A. Young (2008). El motor Saturn V F-1: Impulsando a Apollo en la historia . Saltador. pag. 86. ISBN 978-0-387-09629-2.
- ^ Mission Status Center, 2 de junio de 2010, 1905 GMT , SpaceflightNow , consultado 2010-06-02, Cita: "Las bridas unirán el cohete con tanques de almacenamiento en tierra que contienen oxígeno líquido, combustible de queroseno, helio, nitrógeno gaseoso y la primera etapa fuente de ignición llamada trietilaluminio-trietilborano, más conocida como TEA-TEB ".
- ^ a b Crich, David, ed. (2008). "Enoxitrietilboratos y Enoxidietilboranos" . Reactivos para química de radicales y de iones radicales . Manual de reactivos para síntesis orgánica. 11 . John Wiley e hijos . ISBN 9780470065365.
- ^ Negishi, Ei-ichi ; Chatterjee, Sugata (1983). "Generación altamente regioselectiva de enolatos" termodinámicos "y su caracterización directa por RMN". Letras de tetraedro . 24 (13): 1341-1344. doi : 10.1016 / S0040-4039 (00) 81651-2 . CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )
- ^ Yamamoto, Yoshinori; Yoshimitsu, Takehiko; Wood, John L .; Schacherer, Laura Nicole (15 de marzo de 2007). "Trietilborano". Enciclopedia de reactivos para síntesis orgánica . Wiley. doi : 10.1002 / 047084289X.rt219.pub3 . ISBN 978-0471936237. CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )
- ^ Binger, P .; Köster, R. (1974). "Trietilhidroborato de sodio, tetraetilborato de sodio y trietil-1-propinilborato de sodio". Síntesis inorgánica . 15 : 136-141. doi : 10.1002 / 9780470132463.ch31 . ISBN 9780470132463.
- ^ Chen, Kau-Ming; Gunderson, Karl G .; Hardtmann, Goetz E .; Prasad, Kapa; Repic, Oljan; Shapiro, Michael J. (1987). "Un nuevo método para la generación in situ de alcoxidialquilboranos y su uso en la preparación selectiva de 1,3- syn dioles" . Letras de química . 16 (10): 1923-1926. doi : 10.1246 / cl.1987.1923 .
- ^ Yang, Jaemoon (2008). "Diastereoselectiva Syn -Reducción de β-hidroxi cetonas" . Estados de transición de seis miembros en síntesis orgánica . John Wiley e hijos . págs. 151-155. ISBN 9780470199046.
- ^ Combustibles y productos químicos - Temperaturas de autoignición
- ^ [1]