Химические свойства диборана B2H6, применение, токсичность и меры предосторожности, промышленное производство и синтез, применение как восстановителя в органическом синтезе
B2H6 (Диборан) — это редкий и реактивный газ, состоящий из двух атомов бора, соединенных четырьмя галогенными связями. Этот бесцветный газ имеет запах, схожий с запахом нафталина, и молекулярную структуру в виде лестницы или треугольника. Он используется в нескольких отраслях, включая полупроводниковую, авиакосмическую, нефтехимическую и фармацевтическую промышленность. Диборан является универсальным химическим веществом, но с недостатком, заключающимся в значительных рисках для здоровья человека и окружающей среды. Здесь мы более подробно обсудим такие свойства, как использование оксида ртути, его химические свойства, применение, токсичность и меры безопасности, а также промышленное производство и синтез, включая механизм реакции, используемый для его производства в неорганической химии и как восстановителя в органических синтезах.
Это ковалентное соединение с четко определенными молекулярными размерами и обладает свойствами, такими как длина связи B-B 1,83 Å, длина связи B-H 1,19 Å; оно спонтанно распадается (даже при своей точке кипения -92°C), когда подвергается воздействию воздуха или воды, с выделением водорода вместе с борной кислотой и боратами. Атомная масса = 27,67 г/моль. Безоговорочно становится экзотермическим и взрывоопасным при разложении, особенно в присутствии некоторых катализаторов, таких как кислород, галогены, оксиды азота, трифторид хлора и углекислый газ. Дигидрид бора растворим в полярных растворителях (этанол, эфир), но не в углеводородах.
Диборан(6) использовался в обработке полупроводников, однако это применение становится менее распространенным. Диборан применяется для производства нескольких других важных материалов для высокомощных электронных устройств, таких как усилители мощности, светодиоды и микроволновые транзисторы. Он участвует в производстве этих ключевых материалов через процессы, такие как химическое осаждение из газовой фазы (CVD) или молекулярно-лучевая эпитаксия (MBE). Также он используется для производства борсодержащего нитрида галлия (GaN), который является ключевым материалом для синих и белых светоизлучающих диодов (LED) и лазерных диодов, а также применяется для обеспечения плазменной травильной обработки во время нанофабрикации, используемой для создания микроэлектронных цепей или наноструктур.
Является ли диборан B2H6 ядом и вопросы безопасности
Потенциальные опасности для человека и окружающей среды: Диборан высокотоксичен. Попадание паров диборана может вызывать серьезные проблемы дыхания, включая отек легких и пневмонию, которые могут привести к смерти. Кроме того, диборан легко воспламеняется и является взрывоопасным как в жидком под давлением, так и в газообразном состоянии, что подтверждается следующими значениями: Контакт с жидkim дибораном может вызвать крайне тяжелые ожоги кожи, обморожение и повреждения, способные нанести вред тканям организма. Он высоко токсичен для водных организмов, поэтому все меры безопасности при обращении с этим соединением должны соблюдаться строго. Это включает хранение контейнеров таким образом, чтобы обеспечить достаточную вентиляцию, использование средств индивидуальной защиты (СИЗ), таких как перчатки, устойчивые к химическим веществам, и защитные очки при работе с химикатами или даже действия согласно установленным протоколам экстренного реагирования.
Коммерческое производство диборана осуществляется по процессу Сабатье, который включает реакцию трихлористого бора (BCl3) с натрием борогидридом при высокой температуре в конъюгированном восстановителе. Это приводит к образованию газообразного диборана и побочного продукта - хлорида натрия (NaCl). Поскольку процесс Сабатье является экзотермическим, эти реакции должны проводиться в инертной атмосфере для предотвращения неконтролируемых взрывных реакций. Диборан, доступный коммерчески, имеет различную степень чистоты, от 95% до более высоких уровней (например, >99,999%) в зависимости от предполагаемого применения и требуемой степени очистки.
B2H6 (Диборан) как восстановитель в органических реакциях
Диборан является очень полезным восстановителем для различных органических функциональных групп, включая альдегиды, кетоны, эфиры, карбоновые кислоты и нитрилы. - Спирты или амины: путем восстановления функциональных групп диборан может образовывать спирты (при определенных условиях реакции и субстратах). Аналогично, восстановление дибораном карбonyл-групп образует борановые промежуточные продукты, которые можно функционализировать для получения различных органоборсодержащих соединений. Диборан также широко используется для восстановления нитро-групп до аминов и как агент для синтеза сложных органических молекул природного происхождения, действуя различно в пределах природных продуктов, лекарственных средств или агрохимикатов. Он чрезвычайно реактивен и токсичен, но может быть использован в органическом синтезе при соблюдении специальных мер предосторожности для избежания контакта.
Поэтому, диборан (B2H6) является широко используемым и универсальным, но опасным соединением с обширными применениями во многих областях. Однако, из-за рисков, связанных с его химическими свойствами и использованием, он должен обрабатываться с использованием протоколов безопасности; для безопасного хранения необходимы определенные требования, а также использование средств индивидуальной защиты (СИЗ); планы аварийного реагирования могут также улучшить результаты общественного здравоохранения. Диборан промышленно получают гидролизом натрия боргидрида, но так как этот метод недостаточно контролирует давление и выделение тепла, это может привести к взрывам. Кроме того, его статус как реактива на рабочем столе лабораторий органического синтеза показывает, что для правильной работы с этим химическим веществом требуется осторожность и знания, чтобы не создать неконтролируемую реакцию.
AGEM понимает, что каждый клиент требует разных решений в области специальных газов, таких как калибровочные газы. Мы предлагаем индивидуальные решения для удовлетворения конкретных потребностей наших клиентов. Если вам требуется определенная степень чистоты, размер баллона или варианты упаковки, AGEM может работать с вами для адаптации своих продуктов под ваши точные требования. Такой уровень настройки гарантирует, что вы получите лучший баллон калибровочного газа для ваших приложений, что повысит общую эффективность и производительность. Ассортимент продукции AGEM не ограничивается калибровочными газами. Каталог AGEM включает углеводородные газы, халокарbons, химические газы и редкие газы. Вы можете быть уверены, что AGEM имеет именно тот тип газа, который вам нужен.
Утечки диборана B2H6 могут быть очень серьезной проблемой. Мы проверяем утечки более пяти раз, чтобы гарантировать качество. Наша компания оснащена полным производственным и испытательным комплексом, применяет строгий контроль качества и отличное послепродажное обслуживание, чтобы обеспечить наших клиентов высококачественной продукцией и широким спектром услуг. Наше стремление к качеству и обслуживанию клиентов — это то, чем мы гордимся. Наша квалифицированная команда всегда готова помочь вам, гарантируя, что все ваши потребности будут удовлетворены на самом высоком уровне. То, что нас отличает, — это круглосуточное обслуживание семь дней в неделю. Мы всегда с вами, независимо от времени суток и дня недели.
AGEM предлагает несколько криогенных цилиндров, которые могут использоваться для хранения часто применяемых сверхохлажденных газов и жидкостей, таких как жидкий кислород, аргон, углекислый газ, азот и закись азота. Мы используем импортные клапаны и приборы, чтобы обеспечить максимальную производительность. Используйте устройство экономии газа и уделяйте приоритетное внимание использованию газа с избыточным давлением в газовой фазе пространства. Двойные предохранительные клапаны являются эффективным методом для обеспечения безопасности эксплуатации. У нас есть широкий ассортимент криогенных цилиндров, предназначенных для хранения сверхохлажденных жидкостей, которые часто встречаются в повседневном использовании. Объем: 80Л/100Л/175Л/195Л/210Л/232Л/410Л/500Л/1000Л Рабочее давление: 1.37МПа/2.3МПа/2.88МПа/3.45МПа Температура конструктивного материала внутреннего бака: -196°C Температура конструктивного материала наружного бака: -20°C/+50°C Изоляция: Вакуум с многослойной оберткой Хранимая среда: СО2, СО2, СО2, СПГ, О2, L
AGEM — это завод по производству газа и исследовательский центр, расположенный в Тайване, с более чем 25-летним опытом в области исследований и разработок, а также уникальным опытом в сфере специальных электронных массовых, калибровочных и специальных газов по всему миру в шести разных регионах: Тайвань — КAOСИУНГ (штаб-квартира, центр исследований и разработок), Индия — Мумбаи, Вадодара, Коимбатор, Пуне, Бангалор, Дели, Китай — Ухань, Ближний Восток — Дубай и Королевство Саудовская Аравия, Великобритания — Кембридж. Предлагаемые нами газовые решения включают техническое консультирование, сборку и пусконаладку, тестирование образцов, упаковку и доставку, разработку чертежей, производство.