| سدیم بوروهیدراید |
| --- |
| The structure of sodium borohydride |
| شناسنامه |
| نام گذاری آیوپاک | Sodium tetrahydroborate |
| فرمول مولکولی | NaBH4 |
| جرم مولی | ۳۷.۸۳ گرم بر مول |
| نما(ظاهر) | جامد سفیدرنگ |
| شماره ثبت سی‌ای‌اس | 16940-66-2 |
| دمای ذوب | ۴۰۰ درجه سانتی‌گراد |
| دمای جوش | ۵۰۰ درجه سانتی‌گراد |
| چگالی | ۱.۰۷۴۰ گرم بر سانتی‌متر مکعب |
| حلال‌ها | دیگلایم (51.5 g/L)alkaline MeOH (130 g/L) |
| انحلال‌پذیری با آب | ندارد. با آب واکنش نشان می‌دهد. |
| لوزی آتش | 
NFPA 704 four-colored diamond

 |
| Related compounds |
| Other anions | سیانوبوروهیدرید سدیمسدیم هیدریدبورهبوره |
| Other cations | بروهیدرید لیتیم |
| Related compounds | لیتیم آلومینیوم هیدرید |
| Except where noted otherwise, data are given formaterials in their standard state (at 25 °C, 100 kPa)Infobox disclaimer and references |
|

سدیم بورو هیدرید، یا سدیم تترا هیدرو بورات، ترکیبی معدنی با فرمولاسیون NaBH4 است. این جامد سفید رنگ معمولاً به صورت پودری بوده و به عنوان عامل کاهنده در کاربردهای شیمیایی در دو مقیاس آزمایشگاهی و صنعتی استفاده می‌شود. این ماده در ساخت خمیر چوب کاربرد دارد، ولی به دلیل هزینه­ ی بالای آن در صنعت چوب از آن استفاده نمی‌شود. این ترکیب در الکل‌­ها، در برخی از اترها و در آب حل می­ شود، اگرچه به آهستگی هیدرولیز می­ شود.

این ترکیب در دهه­ ی 1940 به وسیلهٔ ­ی H. I. Schlesinger کشف شد. H. I. Schlesinger به دنبال یافتن ترکیبات قرار اورانیوم بود. نتایج این تحقیق در سال 1953 از حالت محرمانه خارج شده و منتشر شد.

ویژگی­ها
--------

سدیم بورو هیدرید پودری میکرو کریستالی بی بو به رنگ سفید و یا خاکستری مایل به سفید است که از حالت توده ­ی آن تهیه می ­شود. این ماده با استفاده از کریستالیزاسیون دوباره از دیگلیم گرم در دمای 50 درجه­ ی سانتیگراد تخلیص می­ شود. سدیم بورو هیدرید در حلال­های پروتیک از قبیل الکل و آب قابل حل است. ترکیب سدیم بوروهیدرید با این حلال­های پروتیک باعث تولید مولکول هیدروژن می­ شود، اگرچه این واکنش­ها به نسبت آرام است. تجزیه ­ی کامل محلول متانول نزدیک به 90 دقیقه در دمای بیست درجه­ ی سانتیگراد طول می­کشد. این ترکیب در محلول­های آبی خنثی و یا اسیدی تجزیه می­ شود، اما در pH=14 پایدار است.

ساختار
------

سدیم بوروهیدرید یک ترکیب نمکی است که ار آنیون‌های تتراهدرال -BH4 تشکیل شده‌است. این ماده­ ی جامد به سه شکل α، β و ɤ یافت می­شود. پایدارترین فرم آن در دما و فشار اتاق فرم آلفای آن است. فرم آلفای این ترکیب مکعبی بوده و به عنوان ساختار نوع NaCl شناخته می­شود و در گروه فضایی Fm3m قرار می­ گیرد. در فشار GPa 3/6 ساختار آن به فرم تتراگونال (فرم بتا در گروه فضایی P421c) و در فشار GPa 9/8 به فرم اورتو رومبیک ( فرم گاما در گروه فضایی Pnma) تبدیل می­شود.

سنتز و نگه­داری
---------------

جهت سنتز تجاری سدیم بوروهیدرید از دو روش براوون-اشلسینگر (Brown-Schlesinger) و بایر (Bayer) استفاده می­ شود. در روش براوون-اشلسینگر سدیم بوروهیدرید در مقیاس صنعتی تهیه با روش ابتدایی اشلسینگر تهیه می­ شود. در این روش سدیم هیدرید که از واکنش سدیم با مولکول­های هیدروژن به دست می­ آید با تری متیل بورات در دمای بین 250 تا 270 درجه­ ی سانتیگراد واکنش می‌دهد.

B(OCH3)3 + 4 NaH → NaBH4 + 3 NaOCH3

با تولید میلیون­ها کیلوگرم از این ماده، سطح تولید آن در جهان از هر نوع مواد کاهنده­ ی هیدریدی بیشتر است. همچنین از برهمکنش NaH بر سطح شیشه­ ی بوروسیلیکات به دست می­ آید.

در فرایند بایر سدیم بوروهیدرید از برهمکنش بوراکس، سدیم، هیدروژن، سیلیسیم اکسید در دمای 700 درجه­ی سانتیگراد سنتز می­شود:

Na2B4O7 + 16 Na + 8 H2 + 7 SiO2 → 4 NaBH4 + 7 Na2SiO3

اخیراً تلاش­هایی در جهت اصلاح روش بایر در جهت جایگزینی ماده ­ی کاهنده­ ی سدیم با منیزیم صورت گرفته‌است. دو روشی که در ادامه آورده شده­ اند به عنوان روش­هایی در جهت اصلاح روش بایر ارائه شده ­اند. اما برای هر دو مورد هنوز مشکل بازدهی بالا و واکنش سریع حل نشده‌است:

8MgH2 + Na2B4O7 + Na2CO3 → 4 NaBH4 + 8 MgO + CO2

و

2MgH2 + NaBO2 → NaBH4 + 2 MgO

واکنش پذیری
-----------

سدیم بورو هیدرید باعث کاهش بسیاری ار ترکیبات آلی می­شود. از این ترکیب بیشتر در تبدیل کتون­ها و آلدهیدها به الکل استفاده می­ شود. این ترکیب به‌طور مؤثر آسیل کلرایدها، انیدریدها، آلفا هیدروکسی لاکتون­ها، تیواسترها و ایمین‌ها را در دمای اتاق یا دمای پایینتر کاهش م ی­دهد. این ماده استرها را به آهستگی و با بازدهی کم در حضور مقدار زیادی از ماده و یا دمای بالا کاهش می ­دهد، در حالی که قادر به احیای کربوکسیلیک اسیدها و آمیدها نمی ­باشد. این ماده با تولید گاز هیدروژن و تشکیل نمک بورات با آب و الکل مخصوصاً در pHهای اسیدی واکنش می­ دهد.

اغلب از یک الکل معمولاً متانول و یا اتانول به عنوان حلال برای سدیم بوروهیدرید در احیای آلدهیدها و کتون­ها استفاده می­ شود.

شیمی کئوردیناسیون
-----------------

BH-4 یک لیگاند برای یونهای فلزی است. کمپلکس فلزات با بوروهیدرید از واکنش سدیم بوروهیدرید با هالیدهای فلزی به دست می­ آید. یک مثال تشکیل کمپلکس تیانوسن است.

2 C (5H5)2TiCl2 + 4 NaBH4 → 2 (C5H5)2TiBH4 + 4 NaCl + B2H6 + H2

**کاربردها**

کاربرد اصلی سدیم بوروهیدرید تولید سدیم دی تیونید از دی اکسید سولفور است. سدیم دی تیونید به عنوان سفیدکننده در تولید خمیر چوب و در صنعت رنگ سازی استفاده می­شود.

همانطور که قبلاً اشاره شد سدیم بورو هیدرید آلدهیدها و کتون­ها را به الکل­ها ایا می­کند. از این واکنش برای تولید آنتی­‌بیوتیک­های مختلف از جمله کلرامفنیکول، دی هیدرواسترپتومایسین و تیوفنیکول استفاده می­شود. ویتامین A و استروئیدهای مختلف با استفاده از سدیم بوروهیدرید در یک مرحله سنتز می­شوند.

از سدیم بوروهیدرید در تهیهٔ نانو ذرات طلا به عنوان احیاکننده استفاده می­شود.

سدیم بوروهیدرید به عنوان یک گزینهٔ حالت جامد برای ذخیره­ هیدروژن در نظر گرفته می­شود. اگرچه دما و فشار عملی رأی ذخیره‌­سازی هیدروژن به دست آورده نشده‌­اند، در سال 2012 نانو ساختار هسته-پوسته از سدیم بوروهیدرید برای ذخیره‌سازی، رهایش و بازجذب هیدروژن تحت شرایط معتدل با موفقیت استفاده شد.

سدیم بوروهیدرید به عنوان عامل احیاکننده در فرایند تثبیت در کتاب و مدارک قدیمی استفاده میشود.

ایمنی
-----

سدیم بوروهیدرید منبع نمک­های بورات است و می‌تواند خورنده باشد، و یا منبع نمک­های هیدروژن یا دی بوران است که هر دو قابل اشتعال می­باشند. اشتعال خود به خود می­تواند از انحلال سدیم بوروهیدرید در دی متیل فرم آمید ناشی شود.

| * ن
* ب
* و
ترکیبات سدیم |
| --- |
| معدنی | 

|  |  |
| --- | --- |
| هالیدها | 
* NaF
* NaHF2
* NaCl
* NaBr
* NaI
* NaAt

 |
| کالکوژنیدها | 
* NaO2
* Na2O
* Na2O2
* NaOH
* NaOD
* Na2S
* NaSH
* Na2Se
* NaSeH
* Na2Te
* Na2Po

 |
| پنیکتوژن‌ها | 
* Na3N
* NaN3
* NaNH2
* Na3P
* Na3As

 |
| اکسی‌هالیدها | 
* NaClO
* NaClO2
* NaClO3
* NaClO4
* NaBrO
* NaBrO2
* NaBrO3
* NaBrO4
* NaIO3
* NaIO4

 |
| اکسی کالکوژنیدها | 
* NaHSO3
* NaHSO4
* Na2SO4
* Na2S2O3
* Na2S2O7
* Na2S2O8
* Na2SO3
* Na2S2O4
* Na2S2O5
* Na2S2O6
* Na2SeO3
* Na2SeO4
* NaHSeO3
* Na2TeO3

 |
| اکسی پنیکتوژنیدها | 
* NaNO2
* NaNO3
* NaNO4
* Na2N2O2
* NaH2PO4
* NaPO2H2
* Na2HPO3
* Na2PO3F
* Na3PS2O2
* Na3PO4
* Na5P3O10
* Na4P2O7
* Na2H2P2O7
* Na3AsO3
* Na3AsO4
* Na2HAsO4
* NaH2AsO4
* NaSbO3

 |
| دیگر ترکیبات | 
* NaAlH4
* NaAlO2
* Na3AlF6
* NaAl(SO4)2
* NaBH4
* NaBH3(CN)
* NaBO2
* Na2B4O7
* Na2B2O9
* Na2B8O13
* NaBiO3
* NaCN
* NaCNO
* NaCoO2
* NaH
* NaHCO3
* NaHXeO4
* NaMnO4
* NaOCN
* NaReO4
* NaSCN
* NaTcO4
* NaVO3
* Na2CO3
* Na2C2O4
* Na2C3S5
* Na2CrO4
* Na2Cr2O7
* Na2GeO3
* Na2He
* Na2[Fe(CO)4]
* Na2MnO4
* Na2MoO4
* Na3IrCl6
* Na2PtCl6
* Na2O(UO3)2
* Na2S4O6
* Na2SiO3
* Na2TiO3
* Na2U2O7
* Na2WO4
* Na2Zn(OH)4
* Na3VO4
* Na6V10O28
* Na4Fe(CN)6
* Na3Fe(C2O4)3
* Na4SiO4
* Na2SiF6
* NaNSi6
* Na2PdCl4

 |

 |
| آلی | 
* NaCH3COO
* NaC6H5CO2
* NaC6H4(OH)CO2
* NaC10H8
* C6H16AlNaO4
* NaC6H7O6
* C5H8NO4Na
* C6H5Na
* C4H9Na
* NaC5H5
* C164H256O68S2Na2

 |
| **فرمول شیمیایی** |