三氟化硼 Boron trifluoride

编号系统

CAS号：7637-07-2

MDL号：MFCD00011316

EINECS号：237-383-0

RTECS号：ED2275000

BRN号：暂无

PubChem号：暂无

物性数据

1.性状：无色气体，有窒息性，在潮湿空气中可产生浓密白烟。^[1]

2.熔点（℃）：-126.8^[2]

3.沸点（℃）：-100^[3]

4.相对密度（水=1）：1.6（液体）^[4]

5.相对蒸气密度（空气=1）：2.38^[5]

6.饱和蒸气压（kPa）：1013.25（-58℃）^[6]

7.临界温度（℃）：-12.26^[7]

8.临界压力（MPa）：4.98^[8]

9.辛醇/水分配系数：0.22^[9]

10.溶解性：溶于冷水、浓硫酸和多数有机溶剂。^[10]

毒理学数据

1.急性毒性^[11]  LC50：1180mg/m³（大鼠吸入，4h）

2.刺激性  暂无资料

3.亚急性与慢性毒性^[12]  动物亚急性和慢性毒性试验，主要引起呼吸道刺激、肺炎及肾小管变性；尿氟含量增加；可发生氟斑牙。

4.其他^[13]  LCLo：750ppm（大鼠吸入，5.5h）

生态学数据

该物质对环境可能有危害，对水体应给予特别注意。

分子结构数据

1、摩尔折射率：5.96

2、摩尔体积（cm³/mol）：66.8

3、等张比容（90.2K）：97.6

4、表面张力（dyne/cm）：4.5

5、极化率（10^-24cm³）：2.36

计算化学数据

1、疏水参数计算参考值（XlogP）：无

2、氢键供体数量：0

3、氢键受体数量：3

4、可旋转化学键数量：0

5、互变异构体数量：无

6、拓扑分子极性表面积（TPSA）：0

7、重原子数量：4

8、表面电荷：0

9、复杂度：8

10、同位素原子数量：0

11、确定原子立构中心数量：0

12、不确定原子立构中心数量：0

13、确定化学键立构中心数量：0

14、不确定化学键立构中心数量：0

15、共价键单元数量：1

性质与稳定性

1.在-100℃时为无色液体。在-160℃时为白色固体。易溶于浓硫酸、浓硝酸、煤油、苯、三氧甲烷、四氯化碳、二硫化碳和硝基苯等有机溶剂，溶于水且分解成硼酸和氟硼酸，并放出热量。 不能燃烧，也不助燃。常温时三氟化硼可腐蚀玻璃，干燥三氟化硼对一般金属无腐蚀性，而潮湿的三氟化硼有很强的腐蚀性。

2.不可燃气体，在湿空气中生成浓密的白烟。反应性极强，与金属、有机物等发生激烈反应。在－100℃时为无色液体，在－160℃时为白色固体。易溶于浓硫酸、浓硝酸、煤油、苯、三氯甲烷、四氯化碳、二硫化碳和硝基苯等有机溶剂，溶于水而且分解成硼酸和氟硼酸，并放出热量。 冷的三氟化硼可腐蚀玻璃，潮湿的三氟化硼具有强腐蚀性，可腐蚀多种金属。有毒害。

3.稳定性^[14]  稳定

4.禁配物^[15]  水、胺类、醇类、碱类

5.避免接触的条件^[16]  潮湿空气

6.聚合危害^[17]  不聚合

贮存方法

储存注意事项^[18]  储存于阴凉、通风的有毒气体专用库房。实行“双人收发，双人保管”制度。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。保持容器密封。应与醇类、碱类、食用化学品分开存放，切忌混储。储区应备有泄漏应急处理设备。

合成方法

1.氟硼酸钾、硼酐、硫酸法将氟硼酸钾和硼酐一起研磨均匀，按一定的配料比加入反应器中，再加入浓硫酸，不断搅拌，使固体和液体混合均匀，逐渐加热，到一定程度便有氟化硼产生。在温度达到40℃左右时，反应物开始沸腾，当温度达到93～130℃时，产生的气体最多。生成的氟化硼气体净化后进人收集器中。其反应方程式如下：

采用热分解法。以化学纯氟硼酸钠(含NaBF4 99%)为原料，加热到一定温度使氟硼酸钠分解，释放出三氟化硼气体，经净化后进入收集器中，制得高纯度三氟化硼。

2.第一部分：制备高纯度的三氟化硼

如图所示，将300g氟硼化钠(或287g氟硼化铵)和50g无水三氧化二硼放在一起研磨，然后将该混合物图制备高纯度三氟化硼的装置

A—烧瓶；B—标准锥形接口；C—水冷夹套；D—活塞；E—洗瓶；F—安瓿放在1L烧瓶中。加入约300mL浓硫酸，摇动烧瓶使固体和液体充分地混匀，在标准锥形接口B上使用一种润滑脂(用三氟化硼饱和1∶4石蜡与凡士林混合物，并在130℃下减压抽去过量的三氟化硼而制成)将烧瓶A连接到装置中，打开活塞D，将系统抽至真空；然后将D关闭，使产生的三氟化硼通过洗瓶E，E中装着饱和有三氧化二硼的浓硫酸，以洗除氢氟酸和水汽。将烧瓶微微加热。会产生泡沫，当泡沫停止发生时，给反应混合物强烈地加热。三氟化硼凝聚在若干安瓿F中，在一个安瓿的外部包浸以液态空气即能将三氟化硼气抽入这个安瓿中，同时使其他的安瓿温热起来使三氟化硼熔化而流至安瓿底部。将三氟化硼从一个安瓿蒸馏到另一个安瓿里去，弃去前段馏份和后段馏份，可以部分地把三氟化硼提纯。如果需用很纯的产品，可以用Booth与Bozarth(Booth and Bozarth:IndEngChem,29,470，1937)所提出的蒸馏柱来精馏三氟化硼。一次这样的蒸馏即可得到光谱纯的三氟化硼。

在实验过程中必须用全玻璃仪器和不含橡胶的活塞润滑脂，因为三氟化硼很容易侵蚀橡皮。在锥形接口的外面有循环水封来防止润滑脂的熔化是很重要的，因为它熔化后会造成漏气和会将磨砂表面黏结起来。在第一次产生三氟化硼时，有些三氟化硼会被用于使硫酸饱和，因为1体积硫酸能吸收约50体积的三氟化硼气。保留起这一部分三氟化硼，其产率几乎是定量的。

3.第二部分：制备作为催化剂的三氟化硼

图制备作为催化剂用的三氟化硼的装置

A—烧瓶；B—标准锥形接口；C—水夹套冷却器；E—安德烈螺旋式洗瓶；T—捕集瓶；R—接受瓶；V—氯化钙瓶；S，S′—活塞当三氟化硼是为了用作有机反应的催化剂，而在此反应中杂质如SiF4不产生干扰时，可以用图9所示的装置。三氟化硼气仍照前法来发生。使它通过安德烈螺旋式洗瓶E，其中同样装有硫酸和三氧化二硼。然后通过空的捕集瓶T而通入到装有进行反应的有机化合物的接受瓶R中。过剩的三氟化硼则通过氯化钙管V而导入通风橱中。进行反应的有机化合物所吸收的三氟化硼的量可以随时加以测定，旋动三通活塞S使三氟化硼直接导至通风橱中，关上两只活塞S′使烧瓶R中的反应物和大气隔绝。在仪器中从G到G′的部分可以拆下并称重。

4.采用热分解法。以精制氟硼酸钠为原料，加入到热分解器中，加热到384℃时氟硼酸钠开始分解，释放出三氟化硼气体，经过净化后进入收集器中，制得高纯度三氟化硼。

用途

1.主要用作有机反应催化剂，如酯化、烷基化、聚合、异构化、磺化、硝化等。铸镁及合金时的防氧化剂。是制备卤化硼、元素硼、硼烷、硼氢化钠等的主要原料。还用于电子工业等。

2.高纯三氟化硼是电子、光纤工业的重要原材料之一，是半导体工艺中的重要掺杂源。主要用于半导体器件和集成电路生产的离子注入和掺杂。在焊接镁材时用作焊剂，BF3能防止镁及其合金在熔融铸造时发生氧化作用，也可作钢或其他金属表面硼化处理剂的组分，还用作铸钢的润滑剂。BF3还可作为合成有机硼化物的原料，在许多有机反应和石油制品中，作为聚合、烷基化和冷凝反应的催化剂，BF3及化合物在环氧树脂中用作固化剂。 可作为制备光纤预制件的原料。

3.用作有机合成中的催化剂，也用于制造火箭的高能燃料。^[19]

安全信息

危险运输编码：UN 3286 3/PG 2

危险品标志：很易燃 极毒 腐蚀

安全标识：S9 S16 S26 S28 S45 S36/S37/S39

危险标识：R10 R11 R14 R26 R35 R41 R67 R24/25 R39/23/24/25

文献

[1~19]参考书：危险化学品安全技术全书.第一卷/张海峰主编.—2版.北京；化学工业出版社，2007.6 ISBN 978-7-122-00165-8

备注

暂无

表征图谱