El tetrafluoroborato es el anión BF.−
4. Esta especie tetraédrica es isoelectrónica con tetrafluoroberillato ( BeF2-4
), tetrafluorometano (CF 4 ) y tetrafluoroamonio ( NF+
4) y es de valencia isoelectrónica con muchas especies estables e importantes, incluido el anión perclorato , ClO−
4, que se utiliza de forma similar en el laboratorio. Surge de la reacción de sales de fluoruro con el ácido de Lewis BF 3 , del tratamiento del ácido tetrafluorobórico con una base o del tratamiento del ácido bórico con ácido fluorhídrico .
La popularización de BF−
4ha llevado a un menor uso de ClO−
4en el laboratorio como un anión débilmente coordinante. Con compuestos orgánicos, especialmente derivados de amina, ClO−
4forma derivados potencialmente explosivos. Desventajas de BF−
4incluyen su ligera sensibilidad a la hidrólisis y descomposición mediante la pérdida de un ligando de fluoruro, mientras que el ClO−
4no sufre estos problemas. Sin embargo, las consideraciones de seguridad eclipsan este inconveniente. Con un peso fórmula de 86,8, BF–
4También es convenientemente el anión débilmente coordinante más pequeño desde el punto de vista del peso equivalente, lo que a menudo lo convierte en el anión elegido para preparar reactivos catiónicos o catalizadores para uso en síntesis, en ausencia de otras diferencias sustanciales en factores químicos o físicos.
el novio−
4El anión es menos nucleofílico y básico (y por lo tanto se coordina más débilmente) que los nitratos, los haluros o incluso los triflatos . Así, cuando se utilizan sales de BF−
4, normalmente se supone que el catión es el agente reactivo y que este anión tetraédrico es inerte. novio−
4Debe su inercia a dos factores: (i) es simétrico de modo que la carga negativa se distribuye equitativamente entre cuatro átomos, y (ii) está compuesto por átomos de flúor altamente electronegativos, que disminuyen la basicidad del anión. Además de la naturaleza débilmente coordinante del anión, BF−
4Las sales suelen ser más solubles en disolventes orgánicos (lipófilos) que las sales relacionadas de nitrato o haluro . Relacionado con BF−
4son hexafluorofosfato , PF−
6y hexafluoroantimoniato, SbF−
6, los cuales son aún más estables frente a la hidrólisis y otras reacciones químicas y cuyas sales tienden a ser más lipófilas.
Los cationes extremadamente reactivos, como los derivados del Ti, Zr, Hf y Si, de hecho extraen fluoruro del BF.−
4, entonces en tales casos BF−
4no es un anión "inocente" y se deben emplear aniones de coordinación débil (p. ej., SbF 6 – , BARF – o [Al((CF 3 ) 3 CO) 4 ] – ). Además, en otros casos de complejos aparentemente "catiónicos", el átomo de flúor actúa de hecho como ligando puente entre el boro y el centro catiónico. Por ejemplo, cristalográficamente se encontró que el complejo de oro [μ-(DTBM- SEGPHOS )(Au–BF 4 ) 2 ] contenía dos puentes Au–F–B. [1]
Los fluoroboratos de metales pesados y de transición se producen de la misma manera que otras sales de fluoroborato; las respectivas sales metálicas se añaden a los ácidos bórico y fluorhídrico reaccionados. Los fluoroboratos de estaño , plomo , cobre y níquel se preparan mediante electrólisis de estos metales en una solución que contiene HBF 4 .
A pesar de la baja reactividad del anión tetrafluoroborato en general, BF−
4sirve como fuente de flúor para entregar un equivalente de fluoruro. [2] La reacción de Balz-Schiemann para la síntesis de fluoruros de arilo es el ejemplo más conocido de tal reacción. [3] Se ha informado que los aductos de éter y halopiridina de HBF 4 son reactivos eficaces para la hidrofluoración de alquinos. [4]
El fluoroborato de potasio se obtiene tratando el carbonato de potasio con ácido bórico y ácido fluorhídrico.
Los fluoroboratos de metales alcalinos y los iones amonio cristalizan como hidratos solubles en agua con excepción del potasio , rubidio y cesio .
El fluoroborato se utiliza a menudo para aislar cationes altamente electrófilos. Algunos ejemplos incluyen:
La Doe Run Company está utilizando un ciclo electroquímico que involucra tetrafluoroborato ferroso/férrico para reemplazar la fundición térmica de minerales de sulfuro de plomo .
Las sales de imidazolio y formamidinio , líquidos iónicos y precursores de carbenos estables , a menudo se aíslan como tetrafluoroboratos.