Zirconium(IV)-borhydrid ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der Zirconiumverbindungen und Borane.
Gewinnung und Darstellung Die Synthese erfolgt durch die Umsetzung von Lithiumborhydrid mit Zirconium(IV)-chlorid.Rice, G.W.; Woodin, R.L.: Zirconium Borohydride as a Zirconium Boride Precursor in J. Am. Ceramic Soc. 71 (1988) c181–c183, .
4 LiBH4 + ZrCl4 -> Zr(BH4)4 + 4 LiCl
Eigenschaften links|mini|Struktur von Zr(BH4)4 Zirconium(IV)-borhydrid ist ein niedrig schmelzender Feststoff und oberhalb des Schmelzpunktes eine leicht flüchtige Flüssigkeit. Der niedrige Schmelzpunkt bei 28,7 °C und der niedrige Siedepunkt bei 123 °C weisen auf eine Komplexverbindung statt einer ionischen Salzverbindung hin. Die Bestimmung der Kristallstruktur ergab eine hochkoordinierte Struktur, wobei jeweils drei der Wasserstoffatome der Boronateinheiten mit dem Zentralion koordiniert sind.Bird, P.H.; Churchill, M.R.: The crystal structure of zirconium(IV) borohydride (at –160°) in Chem. Commun. (London), 1967, 403, . Die thermische Zersetzung der Verbindung oberhalb von 250 °C gibt ein Produkt mit der Zusammensetzung ZrB2,76–3,74, wobei die kristalline Phase aus Zirconiumdiborid und der Rest aus amorphen Bor besteht.Andrievskii, R. A.; Kravchenko, S. E.; Shilkin, S. P.: Preparation and some properties of ultrafine zirconium boride and titanium boride powders in Inorganic Materials (Translation of Neorganicheskie Materialy) 31 (1995) 965–968. In der Gasphase erfolgt die Zersetzung nach:
Zr(BH4)4 -> ZrB2 + B2H6 + 5 H2
Die Verbindung ist pyrophor, sie entzündet sich in Gegenwart von Luft selbst, wobei die Entzündung verzögert unter Explosion verlaufen kann. In Gegenwart von Wasser erfolgt eine schnelle Hydrolyse.
Verwendung Die Verbindung dient als Ausgangsstoff für die Gewinnung von Zirkoniumdiborid ZrB2, welches für Hochtemperaturkeramiken oder zur Beschichtung von Glas- oder MetalloberflächenJensen, J A.; Gozum, J.E.; Pollina, D.M.; Girolami, G.S.: Titanium, zirconium, and hafnium tetrahydroborates as "tailored" CVD precursors for metal diboride thin films in J. Am. Chem. Soc. 110 (1988) 1643–1644, . eingesetzt werden kann. In der organischen Chemie wird es als effektives Reduktionsmittel eingesetzt.Narasimhan, S.; Balakumar, R.: Zirconium Borohydride - a Versatile Reducing Agent for the Reduction of Electrophilic and Nucleophilic Substrates in Synth. Comm. 30 (2000) 4387–4395, . Des Weiteren wurde die Verbindung als Wasserstoffspeichermaterial vorgeschlagen.Soloveichik, G.L.: Metal Borohydrides as Hydrogen Storage Materials in Material Matters 2007, 2.2, 11.
Weblinks
Einzelnachweise
Kategorie:Zirconiumverbindung Kategorie:Komplexes Borhydrid Kategorie:Feuergefährlicher Stoff