El tricloruro de boro es el compuesto inorgánico de fórmula BCl 3 . Este gas incoloro es un reactivo en síntesis orgánica . Es altamente reactivo con el agua.
El boro reacciona con los halógenos para dar los correspondientes trihaluros. 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 de Kroll para la conversión de dióxido de titanio en tetracloruro de titanio. En el laboratorio, el BF 3 reacciona con AlCl 3 para dar BCl 3 mediante intercambio de halógeno. [3] BCl 3 es una molécula plana trigonal como los otros trihaluros de boro y tiene una longitud de enlace de 175 pm.
Se ha propuesto cierto grado de enlace π para explicar la corta distancia B-Cl, aunque existe cierto debate sobre su extensión. [3] No 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 del AlCl 3 y GaCl 3 , que forman dímeros o polímeros con 4 o 6 centros metálicos coordinados.
BCl 3 se hidroliza fácilmente para dar ácido clorhídrico y ácido bórico :
Los alcoholes se comportan de manera análoga dando 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 de haluro . [4] La formación de aductos suele ir acompañada de un aumento en la longitud del enlace B-Cl. BCl 3 •S(CH 3 ) 2 (CAS# 5523-19-3) se emplea a menudo como una fuente de BCl 3 de fácil manipulación porque este sólido (pf 88-90 °C) libera BCl 3 :
También son conocidos los cloruros mixtos de aril y alquilboro . El dicloruro de fenilboro está disponible comercialmente. Estas especies pueden prepararse mediante la reacción de redistribución de BCl 3 con reactivos organoestaño:
La reducción de BCl 3 a boro elemental se realiza comercialmente en el laboratorio, cuando 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 de 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 para soldar 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 usando BCl 3 . Se ha utilizado en el campo de los combustibles de alta energía y propulsores de cohetes como fuente de boro para aumentar el valor de BTU. BCl 3 también se utiliza en el grabado por plasma en la fabricación de semiconductores . Este gas ataca óxidos metálicos mediante la formación de compuestos volátiles BOCl x y M x O y Cl z .
BCl 3 se utiliza como reactivo en la síntesis de compuestos orgánicos. Al igual que el bromuro correspondiente, escinde los enlaces CO en los éteres . [ dieciséis]
BCl 3 es un reactivo agresivo que puede formar cloruro de hidrógeno al exponerse a la humedad o alcoholes . El aducto de sulfuro de dimetilo (BCl 3 SMe 2 ), que es un sólido, es mucho más seguro de usar, [7] cuando sea posible, pero el H 2 O destruirá la porción de BCl 3 y dejará el sulfuro de dimetilo en solución.