El tricloruro de boro es un compuesto inorgánico con la fórmula BCl3 . Este gas incoloro es un reactivo en la síntesis orgánica . Es muy reactivo con el agua.
El boro reacciona con halógenos para dar los trihaluros correspondientes. Sin embargo, el tricloruro de boro se produce industrialmente mediante cloración directa de óxido de boro y carbono a 501 °C.
La reacción carbotérmica es análoga al proceso Kroll para la conversión de dióxido de titanio en tetracloruro de titanio. En el laboratorio, el BF3 reacciona con AlCl3 y da lugar a BCl3 mediante intercambio de halógenos. [3] El BCl3 es una molécula trigonal plana como los demás trihaluros de boro y tiene una longitud de enlace de 175 µm.
Se ha propuesto un cierto grado de enlace π para explicar la corta distancia B−Cl, aunque existe cierto debate sobre su extensión. [3] No se dimeriza, aunque los estudios de RMN de mezclas de trihaluros de boro muestran la presencia de haluros mixtos. La ausencia de dimerización contrasta con las tendencias de AlCl 3 y GaCl 3 , que forman dímeros o polímeros con 4 o 6 centros metálicos coordinados.
El BCl3 se hidroliza fácilmente para dar ácido clorhídrico y ácido bórico :
Los alcoholes se comportan de forma análoga dando lugar a los ésteres de borato, por ejemplo, borato de trimetilo .
Como ácido de Lewis fuerte , el BCl 3 forma aductos con aminas terciarias , fosfinas , éteres , tioéteres e iones haluro . [4] La formación de aductos suele ir acompañada de un aumento de la longitud del enlace B-Cl. El BCl 3 •S(CH 3 ) 2 (CAS# 5523-19-3) se emplea a menudo como una fuente de BCl 3 de fácil manejo porque este sólido (pf 88-90 °C) libera BCl 3 :
También se conocen los cloruros mixtos de boro arílico y alquilo . El dicloruro de fenilboro se encuentra disponible comercialmente. Estas especies se pueden preparar mediante la reacción de redistribución de BCl3 con reactivos de organoestaño:
La reducción de BCl 3 a boro elemental se lleva a cabo comercialmente en el laboratorio, donde el tricloruro de boro se puede convertir en tetracloruro de diboro calentándolo con cobre metálico: [5]
B 4 Cl 4 también se puede preparar de esta manera. El tetracloruro de diboro incoloro (pf -93 °C) es una molécula plana en el sólido (similar al tetróxido de dinitrógeno , pero en la fase gaseosa la estructura está escalonada). [3] Se descompone (se desproporciona) a temperatura ambiente para dar una serie de monocloruros que tienen la fórmula general (BCl) n , en la que n puede ser 8, 9, 10 u 11.
Se sabe que los compuestos con fórmulas B 8 Cl 8 y B 9 Cl 9 contienen jaulas cerradas de átomos de boro.
El tricloruro de boro es un material de partida para la producción de boro elemental. También se utiliza en el refinado de aleaciones de aluminio , magnesio , zinc y cobre para eliminar nitruros , carburos y óxidos del metal fundido. Se ha utilizado como fundente de soldadura para aleaciones de aluminio, hierro , zinc , tungsteno y monel . Las piezas fundidas de aluminio se pueden mejorar tratando la masa fundida con vapores de tricloruro de boro. En la fabricación de resistencias eléctricas, se puede colocar una película de carbono adhesiva uniforme y duradera sobre una base cerámica utilizando BCl 3 . Se ha utilizado en el campo de los combustibles de alta energía y los propulsores de cohetes como fuente de boro para aumentar el valor de BTU. El BCl 3 también se utiliza en el grabado de plasma en la fabricación de semiconductores . Este gas graba óxidos metálicos mediante la formación de compuestos volátiles BOCl x y M x O y Cl z .
El BCl3 se utiliza como reactivo en la síntesis de compuestos orgánicos. Al igual que el bromuro correspondiente, rompe los enlaces CO en los éteres . [1] [6]
El BCl3 es un reactivo agresivo que puede formar cloruro de hidrógeno al exponerse a la humedad o a los alcoholes . El aducto de sulfuro de dimetilo (BCl3SMe2 ) , que es un sólido, es mucho más seguro de usar, [7] cuando sea posible, pero el H2O destruirá la porción de BCl3 y dejará sulfuro de dimetilo en solución.