Booritrikloridi

Booritrikloridi (BCl3) on boorin ja kloorin muodostama epäorgaaninen molekyyliyhdiste. Yhdistettä käytetään puolijohdeteollisuudessa, orgaanisissa synteeseissä katalyyttinä ja muiden booriyhdisteiden valmistukseen.

Ominaisuudet
Huoneenlämpötilassa booritrikloridi on väritön ja ilmaa tiheämpi kaasu. Yhdiste savuaa ilmassa ilman kosteuden vuoksi. Booritrikloridi reagoi veden kanssa eksotermisesti muodostaen vetykloridia ja boorihappoa. Muiden boorihalogenidien tavoin myös booritrikloridi on vahva Lewis-happo ja muodostaa additiotuotteita Lewis-emästen, kuten halogenidi-ionien, amiinien, tiolien ja fosfori- ja happinukleofiilien kanssa. Nämä additiotuotteet eivät hydrolysoidu yhtä helposti kuin booritrikloridi ja niitä käytetään usein booritrikloridin lähteenä orgaanisissa reaktioissa.
BCl3 + 3 H2O → B(OH)3 + 3 HCl

Valmistus ja käyttö
Teollisesti booritrikloridia valmistetaan kolmella tapaa. Yhdistettä saadaan klooraamalla booraksin ja raakaöljyn seosta kloorilla korkeassa lämpötilassa, pelkistämällä booritrioksidia hiilellä kloorin läsnä ollessa tai boorikarbidin ja kloorin välisellä reaktiolla. Pelkistettäessä booritrioksidia hiilellä kloorin läsnä ollessa muodostuu sivutuotteena usein fosgeenia, jonka erottaminen booritrikloridista on vaikeaa.
B2O3 + 3 C + 3 Cl2 → 2 BCl3 + 3 CO

Laboratoriomittakaavassa yhdistettä voidaan valmistaa alumiinikloridin ja booritrifluoridin tai tetrafluoroboraattien välisellä reaktiolla tai klooraamalla boraattiestereitä fosforyyli- tai tionyylikloridilla.

Booritrikloridia voidaan käyttää hyvin puhtaiden boorikuitujen valmistamiseen kemiallisella kaasufaasipinnoitusmenetelmällä. Reaktiossa pelkistimenä käytetään vetyä. Puolijohdeteollisuudessa yhdistettä käytetään douppaamaan piitä. Muita käyttökohteita ovat karbidien ja nitridien poistaminen metalliseoksista, teräksen etsaus ja muiden booriyhdisteiden valmistaminen. Orgaanisessa synteesissä booritrikloridia käytetään katalyyttinä Friedel–Crafts-alkyloinneissa ja -asyloinneissa, alkeenien kuten eteenin, propeenin, isobuteenin ja vinyylikloridin polymeroinneissa ja epoksidoitumisissa.

Lähteet

Aiheesta muualla

Booriyhdisteet
Kloridit