Bortrifluorid

Strukturformel
Allgemeines
Name	Bortrifluorid
Andere Namen	Trifluorboran
Summenformel	BF3
CAS-Nummer	7637-07-2[1]
Kurzbeschreibung	farbloses, an feuchter Luft rauchendes Gas
Eigenschaften
Molare Masse	67,8062 g·mol−1
Aggregatzustand	gasförmig
Dichte	0,0031 g·cm−3[1]
Schmelzpunkt	−127,1 °C[1]
Siedepunkt	−100,4 °C[1]
Löslichkeit	reagiert heftig mit Wasser[1]
Sicherheitshinweise
Gefahrstoffkennzeichnung aus RL 67/548/EWG, Anh. I T+ Sehr giftig C Ätzend R- und S-Sätze R: 14-26-35 S: (1/2-)9-26-28-36/37/39-45
MAK	2,5 mg/m3 (Fluorid)[1]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Bortrifluorid ist eine sehr giftige chemische Verbindung, die in der chemischen Industrie für eine Vielzahl von chemischen Reaktionen als Katalysator bzw. Ausgangsstoff zur Herstellung verschiedener Borverbindungen eingesetzt wird. Sie ist bei Raumtemperatur gasförmig und besitzt eine kritische Temperatur von −12,3 °C.

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Gewinnung und Darstellung

Bortrifluorid kann gewonnen werden durch:

• Reaktion von Boroxid mit Flusssäure: B₂O₃ + 6HF → 2BF₃ + 3H₂O
• im großtechnischen Bereich durch Erhitzen von Dibortrioxid oder Borax mit Calciumfluorid und konzentrierter Schwefelsäure
• im Labor durch Thermolyse von Diazoniumtetrafluorboraten

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Die Molekülstruktur des Bortrifluorid ist trigonal planar.

Chemische Eigenschaften

Bortrifluorid ist eine sehr starke Lewis-Säure. Sie bildet mit Elektronenpaardonoren Additionsverbindungen. Mit Wasser reagiert sie unter Zersetzung zu Borsäure und Flusssäure.

BF₃ + 3H₂O → B(OH)₃ + 3 HF

Allerdings die Hydrolyse im Gegensatz zu anderen Borhalogeniden nicht vollständig, da sich auch das inerte, tetraedrische BF₄^--Ion bildet.

HF + BF₃ → HBF₄

Verwendung

Gasförmiges Bortrifluorid und Bortrifluorid-Addukte werden hauptsächlich als Katalysatoren oder Co-Katalysatoren benutzt. Zum Beispiel bei der Herstellung von:

• Polymeren
• hochwertige Schmieröle
• Pharmazeutika
• Aroma- und Duftstoffe

und anderen Herstellungsprozessen für Feinchemikalien und Borverbindungen (Alkylborane, Aminborane, Verbindungen mit Suzuki-Kupplung). Weiterhin wird es in der Halbleiterindustrie als Borlieferant für die Ionenimplantation (p-Dotierung), zur Oberflächenbehandlung von Stahl und Glas und in Neutronendetektoren verwendet.

Sicherheitshinweise

Bortrifluorid ist sehr giftig.

Wichtige BF₃-Addukte

• BF₃-Methanol
• BF₃-Phenol
• BF₃-Dibutylether
• BF₃-Diethylether
• BF₃-Dimethylether
• BF₃-THF (Tetrahydrofuran)
• BF₃-Essigsäure
• BF₃-Acetonitril
• BF₃-Dihydrat
• BF₃-Phosphorsäure

Quellen

1. ↑ ^{a b c d e f} Sicherheitsdatenblatt (alfa-aesar)