El tetrafluoroborato es el anión BF−
4Esta especie tetraédrica es isoelectrónica con el tetrafluoroberilato ( BeF2−
4), tetrafluorometano (CF 4 ) y tetrafluoroamonio ( NF+
4) y es isoelectrónico en valencia con muchas especies estables e importantes, incluido el anión perclorato , ClO−
4, que se utiliza de forma similar en el laboratorio. Surge por la reacción de sales de fluoruro con el ácido de Lewis BF 3 , por el tratamiento del ácido tetrafluorobórico con una base o por el tratamiento del ácido bórico con ácido fluorhídrico .
La popularización de BF−
4Ha llevado a una disminución del uso de ClO−
4En el laboratorio, se utiliza como anión débilmente coordinante. Con compuestos orgánicos, especialmente derivados de aminas, el ClO−
4Forma derivados potencialmente explosivos. Desventajas del BF−
4incluye su ligera sensibilidad a la hidrólisis y descomposición a través de 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 de 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 de elección para preparar reactivos catiónicos o catalizadores para su uso en síntesis, en ausencia de otras diferencias sustanciales en factores químicos o físicos.
El BF−
4El anión es menos nucleófilo y básico (y por lo tanto más débilmente coordinado) que los nitratos, haluros o incluso triflatos . Por lo tanto, cuando se utilizan sales de BF−
4, generalmente se supone que el catión es el agente reactivo y este anión tetraédrico es inerte. BF−
4debe su inercia a dos factores: (i) es simétrico, de modo que la carga negativa se distribuye de manera uniforme entre los 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 a menudo son más solubles en disolventes orgánicos (lipófilas) que las sales de nitrato o haluro relacionadas . Relacionado con BF−
4son hexafluorofosfato , PF−
6, y hexafluoroantimoniato, SbF−
6, ambos aún más estables frente a la hidrólisis y otras reacciones químicas y cuyas sales tienden a ser más lipofílicas.
Los cationes extremadamente reactivos, como los derivados de Ti, Zr, Hf y Si, de hecho, abstraen fluoruro del BF−
4, por lo que en tales casos BF−
4no es un anión "inocente" y deben emplearse aniones débilmente coordinados (por ejemplo, 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 un ligando puente entre el boro y el centro catiónico. Por ejemplo, se encontró cristalográficamente que el complejo de oro [μ-(DTBM- SEGPHOS )(Au–BF 4 ) 2 ] contenía dos puentes Au–F–B. [1]
Los fluoroboratos de transición y de metales pesados 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 suministrar 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 HBF4 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 de amonio cristalizan como hidratos solubles en agua, con excepción del potasio , el rubidio y el cesio .
El fluoroborato se utiliza a menudo para aislar cationes altamente electrofílicos. 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.