Sodio boroidruro: proprietà riducenti, reazioni, sintesi

Il sodio boroidruro è un composto inorganico avente formula NaBH4 di colore bianco con struttura microcristallina  solubile in solventi protici e negli alcoli a basso numero di atomi di carbonio.

E’ un agente riducente utilizzato in molti processi industriali, nelle sintesi organiche, nel trattamento delle acque reflue e come sbiancante della  pasta legno.

Reazioni del sodio boroidruro

E’ un riducente non troppo energico e pertanto può essere utilizzato nella riduzione di gruppi carbonilici senza ridurre eventuali altri gruppi funzionali presenti nella molecola quali esteri, lattoni, gruppi carbossilici, nitrocomposti e nitrili. E’ pertanto usato nella riduzione di aldeidi e chetoni e dei cloruri acilici ad alcoli

Il sodio boroidruro può essere utilizzato come fonte di idrogeno gassoso che si ottiene secondo la reazione di idrolisi in presenza di catalizzatori quali rutenio, platino, palladio, nichel e cobalto:

NaBH4 + 2 H2O → 4 H2 + NaBO2

La reazione di idrolisi del sodio boroidruro è esotermica e dà luogo alla formazione, a temperatura ambiente, di circa 2.6 L di idrogeno gassoso a partire da 1 g di sodio boroidruro. Inoltre il metaborato di sodio ottenuto dalla reazione può essere riconvertito in sodio boroidruro dalla reazione:

NaBO2 + C + 2 H2 → NaBH4 + CO2

Sintesi

Il metodo di sintesi del sodio boroidruro più diffuso è il processo Brown-Schlesinger dalla reazione del sodio idruro con il trimetilborato:

4 NaH + B(OCH3)3 → NaBH4 + 3 NaOCH3

Un altro metodo di sintesi  è il processo Bayer dalla reazione tra borace, sodio metallico, idrogeno gassoso e biossido di silicio secondo la reazione:

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

Il sodio boroidruro può anche essere ottenuto tramite il processo Japan-Toyota a partire da borace, iduro di magnesio e carbonato di sodio secondo la reazione:

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

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