Borohidreto de sódio

Borohidreto de sódio
Alerta sobre risco à saúde
Nome IUPAC Sodium tetrahydridoborate
Identificadores
Número CAS 16940-66-2
PubChem 22959485
Número RTECS ED3325000
Propriedades
Fórmula molecular NaBH4
Massa molar 37.83 g/mol
Aparência cristais brancos
higroscópico
Densidade 1.0740 g cm-3
Ponto de fusão

400 °C[1]

Ponto de ebulição

500 °C (dec.)[1]

Solubilidade em água reage com a água
Solubilidade solúvel em amônia líquida, aminas, piridina
Riscos associados
MSDS ICSC 1670
NFPA 704
1
2
2
W
Ponto de fulgor 70 °C
Temperatura
de auto-ignição 		ca. 220 °C
LD50 160 mg/kg
Compostos relacionados
Outros aniões/ânions Cianoborohidreto de sódio
Hidreto de sódio
Borato de sódio
Borax
Outros catiões/cátions Borohidreto de lítio
Compostos relacionados Hidreto de lítio e alumínio (LiAlH4)
Hidreto de alumínio e sódio (NaAlH4)
Página de dados suplementares
Estrutura e propriedades n, εr, etc.
Dados termodinâmicos Phase behaviour
Solid, liquid, gas
Dados espectrais UV, IV, RMN, EM
Exceto onde denotado, os dados referem-se a
materiais sob condições normais de temperatura e pressão
Referências e avisos gerais sobre esta caixa.
Alerta sobre risco à saúde.

Borohidreto de sódio,[2] também conhecido como tetraidroborato de sódio, tem fórmula química NaBH4. Esse sólido branco, usualmente encontrado como um pó, é um agente redutor especialmente usado na produção de fármacos e outros compostos orgânicos e inorgânicos. É solúvel em metanol e água, mas reage com ambos na ausência de uma base.[3]

O composto foi descoberto nos anos 1940 por H. I. Schlessinger, que conduziu uma equipe que desenvolveu borohidretos de metais para aplicações em tempo de guerra.[4]

Síntese e manuseio

borohidreto de sódio é preparado pela reação de hidreto de sódio sobre borato de trimetila a 250-270 °C:

B(OCH3)3 + 4 NaH → NaBH4 + 3 NaOCH3

Ele pode também ser produzido pela reação de NaH sobre vidro borossilicato pulverizado.[5]

NaBH4 pode ser recristalizado por dissolução em diglima morna (50 °C) seguido pelo esfriamento da solução.[6]

Reatividade

Aplicações em síntese orgânica

borohidreto de sódio reduz aldeídos e cetonas em álcoois, assim como os mais reativos derivados de ácidos carboxílicos, cloretos de acila e ésteres de tiol. Entretanto, diferentemente do poderoso agente redutor hidreto de lítio e alumínio, o uso único de NaBH4 com condições de reação mais suaves não irá reduzir ésteres, amidas, ou ácidos carboxílicos.[3] Um exemplo do uso do borohidreto de sódio é a produção industrial de fexofenadina a qual inclui como passo uma redução:[7]

Redução na síntese de fexofenadina

Reagentes relacionados

A atividade de agentes redutores de borohidreto podem ser atenuadas por estabilização da ligação boro-hidreto. Isto é feito através da ligação de grupos volumosos estericamente ou grupos que façam a remoção de elétrons. Grupos acetil (triacetoxiborohidreto de sódio, (NaBH(OCOCH3)3) ou ciano (cianoborohidreto de sódio (NaCNBH3)) têm sido usados com este propósito. Como resultado, procuram-se uso na reação de aminação redutiva. Aqui, o intermediário imina pode ser seletivamente reduzido na presença do material de partida aldeído ou cetona.

Agentes redutores mais fortes podem ser gerados por desestabilização da ligação boro-hidreto. Isto é encontrado em compostos tais como superidreto (trietilborohidreto de lítio) e L-Selectrida (tri-sec-butilborohidreto de lítio).[8]

Outras reações

Modelo de bolas e varetas de Zr(BH4)4

Oxidação de NaBH4 com iodo em tetraidrofurano cria o complexo BH3-THF, o qual pode reduzir ésteres. O mesmo modo o sistema NaBH4-MeOH, formado pela adição de metanol a borohidreto de sódio em THF em refluxo reduz ésteres aos álcoois correspondentes como por exemplo o benzoato de benzila a álcool benzílico.[9]

Células combustível

borohidreto de sódio é também usado em sistemas de células combustível experimentais. Como combustível é menos inflamável e menos volátil que gasolina mas mais corrosivo. É relativamente pouco agressivo ambientalmente devido a baixa toxidade dos boratos. O hidrogênio é gerado para um célula combustível por decomposição catalítica da solução aquosa de borohidreto:

NaBH4 + 2 H2O → NaBO2 + 4 H2

Referências

  1. ↑ a b MSDS data (carl roth)
  2. ↑ «RUN: Montagem e caracterização de uma pilha de combustível de borohidreto / peróxido de hidrogénio». doi:10362/6569 Verifique |doi= (ajuda) 
  3. ↑ a b Banfi, L.; Narisano, E.; Riva, R. “Sodium Borohydride” in Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (Ed: L. Paquette) 2004, J. Wiley & Sons, New York,doi:10.1002/047084289X.rs052.
  4. ↑ Schlesinger, H. I.; Brown, H. C.; Abraham, B.; Bond, A. C.; Davidson, N.; Finholt, A. E.; Gilbreath, J. R.; Hoekstra, H.; Horvitz, L.; Hyde, E. K.; Katz, J. J.; Knight, J.; Lad, R. A.; Mayfield, D. L.; Rapp, L.; Ritter, D. M.; Schwartz, A. M.; Sheft, I.; Tuck, L. D.; Walker, A. O. “New developments in the chemistry of diborane and the borohydrides. General summary” Journal of the American Chemical Society 1953, volume 75, pages 186-90,doi:10.1021/ja01097a049.
  5. ↑ Schubert, F.; Lang, K.; Burger, A. “Alkali metal borohydrides” (Bayer), 1960. German patent DE 1088930 19600915 (ChemAbs: 55:120851). Supplement to . to Ger. 1,067,005 (CA 55, 11778i). From the abstract: “Alkali metal borosilicates are treated with alkali metal hydrides in approx. 1:1 ratio at >100° with or without H pressure”.
  6. ↑ Brown, H. C. “Organic Syntheses via Boranes” John Wiley & Sons, Inc. New York: 1975. ISBN 0-471-11280-1. page 260-1.
  7. ↑ SPECIAL FEATURE SECTION: HYDRIDE REDUCTIONS Christian T. Goralski and Bakthan Singaram Org. Process Res. Dev.; 2006; 10(5) pp 947 - 948; (Editorial) doi:10.1021/op0601363
  8. ↑ Seyden-Penne, J. "Reductions by the Alumino- and Borohydrides in Organic Synthesis"; VCH–Lavoisier: Paris, 1991.
  9. ↑ da Costa, Jorge C.S.; Karla C. Pais, Elisa L. Fernandes, Pedro S. M. de Oliveira, Jorge S. Mendonça, Marcus V. N. de Souza, Mônica A. Peralta, and Thatyana R.A. Vasconcelos (2006). «Simple reduction of ethyl, isopropyl and benzyl aromatic esters to alcohols using sodium borohydride-methanol system» (PDF). Arkivoc: 128-133. Consultado em 29 de agosto de 2006 

11. loucura loucura mesmo

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