三氟化硼 Boron trifluoride

編號(hào)系統(tǒng)

CAS號(hào)：7637-07-2

MDL號(hào)：MFCD00011316

EINECS號(hào)：237-383-0

RTECS號(hào)：ED2275000

BRN號(hào)：暫無

PubChem號(hào)：暫無

物性數(shù)據(jù)

1.性狀：無色氣體，有窒息性，在潮濕空氣中可產(chǎn)生濃密白煙。^[1]

2.熔點(diǎn)（℃）：-126.8^[2]

3.沸點(diǎn)（℃）：-100^[3]

4.相對(duì)密度（水=1）：1.6（液體）^[4]

5.相對(duì)蒸氣密度（空氣=1）：2.38^[5]

6.飽和蒸氣壓（kPa）：1013.25（-58℃）^[6]

7.臨界溫度（℃）：-12.26^[7]

8.臨界壓力（MPa）：4.98^[8]

9.辛醇/水分配系數(shù)：0.22^[9]

10.溶解性：溶于冷水、濃硫酸和多數(shù)有機(jī)溶劑。^[10]

毒理學(xué)數(shù)據(jù)

1.急性毒性^[11]  LC50：1180mg/m³（大鼠吸入，4h）

2.刺激性  暫無資料

3.亞急性與慢性毒性^[12]  動(dòng)物亞急性和慢性毒性試驗(yàn)，主要引起呼吸道刺激、肺炎及腎小管變性；尿氟含量增加；可發(fā)生氟斑牙。

4.其他^[13]  LCLo：750ppm（大鼠吸入，5.5h）

生態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)

該物質(zhì)對(duì)環(huán)境可能有危害，對(duì)水體應(yīng)給予特別注意。

分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)

1、摩爾折射率：5.96

2、摩爾體積（cm³/mol）：66.8

3、等張比容（90.2K）：97.6

4、表面張力（dyne/cm）：4.5

5、極化率（10^-24cm³）：2.36

計(jì)算化學(xué)數(shù)據(jù)

1、疏水參數(shù)計(jì)算參考值（XlogP）：無

2、氫鍵供體數(shù)量：0

3、氫鍵受體數(shù)量：3

4、可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量：0

5、互變異構(gòu)體數(shù)量：無

6、拓?fù)浞肿訕O性表面積（TPSA）：0

7、重原子數(shù)量：4

8、表面電荷：0

9、復(fù)雜度：8

10、同位素原子數(shù)量：0

11、確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0

12、不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0

13、確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0

14、不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0

15、共價(jià)鍵單元數(shù)量：1

性質(zhì)與穩(wěn)定性

1.在-100℃時(shí)為無色液體。在-160℃時(shí)為白色固體。易溶于濃硫酸、濃硝酸、煤油、苯、三氧甲烷、四氯化碳、二硫化碳和硝基苯等有機(jī)溶劑，溶于水且分解成硼酸和氟硼酸，并放出熱量。 不能燃燒，也不助燃。常溫時(shí)三氟化硼可腐蝕玻璃，干燥三氟化硼對(duì)一般金屬無腐蝕性，而潮濕的三氟化硼有很強(qiáng)的腐蝕性。

2.不可燃?xì)怏w，在濕空氣中生成濃密的白煙。反應(yīng)性極強(qiáng)，與金屬、有機(jī)物等發(fā)生激烈反應(yīng)。在－100℃時(shí)為無色液體，在－160℃時(shí)為白色固體。易溶于濃硫酸、濃硝酸、煤油、苯、三氯甲烷、四氯化碳、二硫化碳和硝基苯等有機(jī)溶劑，溶于水而且分解成硼酸和氟硼酸，并放出熱量。 冷的三氟化硼可腐蝕玻璃，潮濕的三氟化硼具有強(qiáng)腐蝕性，可腐蝕多種金屬。有毒害。

3.穩(wěn)定性^[14]  穩(wěn)定

4.禁配物^[15]  水、胺類、醇類、堿類

5.避免接觸的條件^[16]  潮濕空氣

6.聚合危害^[17]  不聚合

貯存方法

儲(chǔ)存注意事項(xiàng)^[18]  儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的有毒氣體專用庫房。實(shí)行“雙人收發(fā)，雙人保管”制度。遠(yuǎn)離火種、熱源。庫溫不宜超過30℃。保持容器密封。應(yīng)與醇類、堿類、食用化學(xué)品分開存放，切忌混儲(chǔ)。儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。

合成方法

1.氟硼酸鉀、硼酐、硫酸法將氟硼酸鉀和硼酐一起研磨均勻，按一定的配料比加入反應(yīng)器中，再加入濃硫酸，不斷攪拌，使固體和液體混合均勻，逐漸加熱，到一定程度便有氟化硼產(chǎn)生。在溫度達(dá)到40℃左右時(shí)，反應(yīng)物開始沸騰，當(dāng)溫度達(dá)到93～130℃時(shí)，產(chǎn)生的氣體最多。生成的氟化硼氣體凈化后進(jìn)人收集器中。其反應(yīng)方程式如下：

采用熱分解法。以化學(xué)純氟硼酸鈉(含NaBF4 99%)為原料，加熱到一定溫度使氟硼酸鈉分解，釋放出三氟化硼氣體，經(jīng)凈化后進(jìn)入收集器中，制得高純度三氟化硼。

2.第一部分：制備高純度的三氟化硼

如圖所示，將300g氟硼化鈉(或287g氟硼化銨)和50g無水三氧化二硼放在一起研磨，然后將該混合物圖制備高純度三氟化硼的裝置

A—燒瓶；B—標(biāo)準(zhǔn)錐形接口；C—水冷夾套；D—活塞；E—洗瓶；F—安瓿放在1L燒瓶中。加入約300mL濃硫酸，搖動(dòng)燒瓶使固體和液體充分地混勻，在標(biāo)準(zhǔn)錐形接口B上使用一種潤滑脂(用三氟化硼飽和1∶4石蠟與凡士林混合物，并在130℃下減壓抽去過量的三氟化硼而制成)將燒瓶A連接到裝置中，打開活塞D，將系統(tǒng)抽至真空；然后將D關(guān)閉，使產(chǎn)生的三氟化硼通過洗瓶E，E中裝著飽和有三氧化二硼的濃硫酸，以洗除氫氟酸和水汽。將燒瓶微微加熱。會(huì)產(chǎn)生泡沫，當(dāng)泡沫停止發(fā)生時(shí)，給反應(yīng)混合物強(qiáng)烈地加熱。三氟化硼凝聚在若干安瓿F中，在一個(gè)安瓿的外部包浸以液態(tài)空氣即能將三氟化硼氣抽入這個(gè)安瓿中，同時(shí)使其他的安瓿溫?zé)崞饋硎谷鹑刍髦涟碴车撞俊⑷饛囊粋€(gè)安瓿蒸餾到另一個(gè)安瓿里去，棄去前段餾份和后段餾份，可以部分地把三氟化硼提純。如果需用很純的產(chǎn)品，可以用Booth與Bozarth(Booth and Bozarth:IndEngChem,29,470，1937)所提出的蒸餾柱來精餾三氟化硼。一次這樣的蒸餾即可得到光譜純的三氟化硼。

在實(shí)驗(yàn)過程中必須用全玻璃儀器和不含橡膠的活塞潤滑脂，因?yàn)槿鸷苋菀浊治g橡皮。在錐形接口的外面有循環(huán)水封來防止?jié)櫥娜刍呛苤匾模驗(yàn)樗刍髸?huì)造成漏氣和會(huì)將磨砂表面黏結(jié)起來。在第一次產(chǎn)生三氟化硼時(shí)，有些三氟化硼會(huì)被用于使硫酸飽和，因?yàn)?體積硫酸能吸收約50體積的三氟化硼氣。保留起這一部分三氟化硼，其產(chǎn)率幾乎是定量的。

3.第二部分：制備作為催化劑的三氟化硼

圖制備作為催化劑用的三氟化硼的裝置

A—燒瓶；B—標(biāo)準(zhǔn)錐形接口；C—水夾套冷卻器；E—安德烈螺旋式洗瓶；T—捕集瓶；R—接受瓶；V—氯化鈣瓶；S，S′—活塞當(dāng)三氟化硼是為了用作有機(jī)反應(yīng)的催化劑，而在此反應(yīng)中雜質(zhì)如SiF4不產(chǎn)生干擾時(shí)，可以用圖9所示的裝置。三氟化硼氣仍照前法來發(fā)生。使它通過安德烈螺旋式洗瓶E，其中同樣裝有硫酸和三氧化二硼。然后通過空的捕集瓶T而通入到裝有進(jìn)行反應(yīng)的有機(jī)化合物的接受瓶R中。過剩的三氟化硼則通過氯化鈣管V而導(dǎo)入通風(fēng)櫥中。進(jìn)行反應(yīng)的有機(jī)化合物所吸收的三氟化硼的量可以隨時(shí)加以測(cè)定，旋動(dòng)三通活塞S使三氟化硼直接導(dǎo)至通風(fēng)櫥中，關(guān)上兩只活塞S′使燒瓶R中的反應(yīng)物和大氣隔絕。在儀器中從G到G′的部分可以拆下并稱重。

4.采用熱分解法。以精制氟硼酸鈉為原料，加入到熱分解器中，加熱到384℃時(shí)氟硼酸鈉開始分解，釋放出三氟化硼氣體，經(jīng)過凈化后進(jìn)入收集器中，制得高純度三氟化硼。

用途

1.主要用作有機(jī)反應(yīng)催化劑，如酯化、烷基化、聚合、異構(gòu)化、磺化、硝化等。鑄鎂及合金時(shí)的防氧化劑。是制備鹵化硼、元素硼、硼烷、硼氫化鈉等的主要原料。還用于電子工業(yè)等。

2.高純?nèi)鹗请娮印⒐饫w工業(yè)的重要原材料之一，是半導(dǎo)體工藝中的重要摻雜源。主要用于半導(dǎo)體器件和集成電路生產(chǎn)的離子注入和摻雜。在焊接鎂材時(shí)用作焊劑，BF3能防止鎂及其合金在熔融鑄造時(shí)發(fā)生氧化作用，也可作鋼或其他金屬表面硼化處理劑的組分，還用作鑄鋼的潤滑劑。BF3還可作為合成有機(jī)硼化物的原料，在許多有機(jī)反應(yīng)和石油制品中，作為聚合、烷基化和冷凝反應(yīng)的催化劑，BF3及化合物在環(huán)氧樹脂中用作固化劑。 可作為制備光纖預(yù)制件的原料。

3.用作有機(jī)合成中的催化劑，也用于制造火箭的高能燃料。^[19]

安全信息

危險(xiǎn)運(yùn)輸編碼：UN 3286 3/PG 2

危險(xiǎn)品標(biāo)志：很易燃 極毒 腐蝕

安全標(biāo)識(shí)：S9 S16 S26 S28 S45 S36/S37/S39

危險(xiǎn)標(biāo)識(shí)：R10 R11 R14 R26 R35 R41 R67 R24/25 R39/23/24/25

文獻(xiàn)

[1~19]參考書：危險(xiǎn)化學(xué)品安全技術(shù)全書.第一卷/張海峰主編.—2版.北京；化學(xué)工業(yè)出版社，2007.6 ISBN 978-7-122-00165-8

備注

暫無

表征圖譜