Tribromuro de boro

Summary

El tribromuro de boro, BBr3, es un compuesto líquido incoloro y fumante que contiene boro y bromo. Las muestras comerciales suelen ser de color ámbar a rojo marrón debido a una pequeña contaminación por bromo. Se descompone con el agua y los alcoholes.[2]

 
Tribromuro de boro
General
Otros nombres Tribromoborano
Bromuro de boro
Fórmula estructural Imagen de la estructura
Fórmula molecular BBr3
Identificadores
Número CAS 10294-33-4[1]
Número RTECS ED7400000
ChemSpider 23479
PubChem 25134
UNII A453DV9339
InChI=InChI=1S/BBr3/c2-1(3)4
Key: ILAHWRKJUDSMFH-UHFFFAOYSA-N
Propiedades físicas
Densidad 2643 kg/; 2,643 g/cm³
Masa molar 247,7643167 g/mol
Punto de fusión - 46,3 °C (319 K)
Índice de refracción (nD) 1,312
Valores en el SI y en condiciones estándar
(25 y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.

Propiedades químicas

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El tribromuro de boro está disponible comercialmente y es un ácido de Lewis fuerte.

Es un excelente agente desmetilante o desalquilante para la escisión de éteres, también con posterior ciclización, a menudo en la producción de productos farmacéuticos.[3]

El mecanismo de desalquilación de los éteres alquílicos terciarios consiste en la formación de un complejo entre el centro de boro y el oxígeno del éter, seguido de la eliminación de un bromuro de alquilo para producir un dibromo(organo)borano.

ROR + BBr3 → RO+ ( BBr3)R → ROBBr2 + RBr

Por otra parte, los éteres de metilo arílicos (así como los éteres de alquilo primarios activados) se desalquilan a través de un mecanismo bimolecular que involucra dos aductos de BBr3-éter. [4]

RO+(BBr3)CH3 + RO+(BBr3)CH3 → RO(BBr3) + CH3Br + RO+(BBr2)CH3

El dibromo(organo)borano puede luego sufrir hidrólisis para dar un grupo hidroxilo, ácido bórico y bromuro de hidrógeno como productos. [5]

ROBBr2 + 3H2O → ROH + B(OH)3 + 2HBr

También encuentra aplicaciones en la polimerización de olefinas y en la química de Friedel-Crafts como catalizador ácido de Lewis.

La industria electrónica utiliza tribromuro de boro como fuente de boro en procesos de predeposición para dopaje en la fabricación de semiconductores.[6]​ El tribromuro de boro también media la desalquilación de éteres de arilo alquilo, por ejemplo, la desmetilación del 3,4-dimetoxiestireno en 3,4-dihidroxiestireno .

Síntesis

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La reacción del carburo de boro con el bromo a más de 300 °C da lugar a tribromuro de boro. Este producto puede purificarse mediante destilación al vacío.

Historia

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La primera síntesis la realizó Poggiale en 1846 al hacer reaccionar trióxido de boro con carbono y bromo a altas temperaturas. [7]

B2O3 + 3 C + 3 Br2 → 2 BBr3 + 3 CO

En 1857, F. Wöhler y Deville perfeccionaron este método. Al partir de boro amorfo, las temperaturas de reacción son más bajas y no se produce monóxido de carbono. [8]

2 B + 3 Br2 → 2 BBr3

Aplicaciones

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El tribromuro de boro se utiliza en la síntesis orgánica,[9]​ la fabricación farmacéutica, el procesamiento de imágenes, el dopaje de semiconductores, el grabado por plasma de semiconductores y la fabricación fotovoltaica.

Referencias

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  1. Número CAS
  2. «Boron Tribromide». Toxicologic Review of Selected Chemicals. National Institute for Occupational Safety and Health. 21 de septiembre de 2018. 
  3. Doyagüez, E. G. (2005). «Boron Tribromide». Synlett 2005 (10): 1636-1637. doi:10.1055/s-2005-868513. 
  4. Sousa, C.; Silva, P.J. (2013). «BBr3-Assisted Cleavage of Most Ethers Does Not Follow the Commonly Assumed Mechanism». Eur. J. Org. Chem. 2013 (23): 5195-5199. doi:10.1002/ejoc.201300337. 
  5. McOmie, J. F. W.; Watts, M. L.; West, D. E. (1968). «Demethylation of Aryl Methyl Ethers by Boron Tribromide». Tetrahedron 24 (5): 2289-2292. doi:10.1016/0040-4020(68)88130-X. 
  6. Komatsu, Y.; Mihailetchi, V. D.; Geerligs, L. J.; van Dijk, B.; Rem, J. B.; Harris, M. (2009). «Homogeneous p+ emitter diffused using borontribromide for record 16.4% screen-printed large area n-type mc-Si solar cell». Solar Energy Materials and Solar Cells 93 (6–7): 750-752. doi:10.1016/j.solmat.2008.09.019. 
  7. Poggiale, M. (1846). «Nouveau composé de brome et de bore, ou acide bromoborique et bromoborate d'ammoniaque». Comptes Rendus Hebdomadaires des Séances de l'Académie des Sciences 22: 124-130. 
  8. Wöhler, F.; Deville, H. E. S.-C. (1858). «Du Bore». Annales de Chimie et de Physique 52: 63-92. 
  9. Akira Suzuki, Shoji Hara, Xianhai Huang (2006). Boron Tribromide. «Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis». E-EROS Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. ISBN 978-0471936237. doi:10.1002/047084289X.rb244.pub2. 

Lectura adicional

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  • Doyagüez, E. G. (2005). «Boron Tribromide». Synlett 2005 (10): 1636-1637. doi:10.1055/s-2005-868513. 

Enlaces externos

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  • Tribromuro de boro en len The Periodic Table of Videos (Universidad de Nottingham)
  • Guía de bolsillo del NIOSH sobre riesgos químicos: tribromuro de boro (Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades)
  •   Datos: Q415804
  •   Multimedia: Boron tribromide / Q415804