Zirconium(IV)-borhydrid

Strukturformel
Allgemeines
Name	Zirconium(IV)-borhydrid
Andere Namen	Zirkon(IV)-borhydrid; Zirkoniumboranat;
Summenformel	Zr(BH4)4
Externe Identifikatoren/Datenbanken
Wikidata	Q25393302
Eigenschaften
Molare Masse	150,59 g·mol−1
Aggregatzustand	fest bis flüssig
Schmelzpunkt	28,7 °C
Siedepunkt	123 °C
Sicherheitshinweise
	GHS-Gefahrstoffkennzeichnung; keine Einstufung verfügbar
	GHS-Gefahrstoffkennzeichnung; keine Einstufung verfügbar
	Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.; Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

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.^[3]

{\ce {4 LiBH4 + ZrCl4 -> Zr(BH4)4 + 4 LiCl}}

Eigenschaften

Struktur von Zr(BH₄)₄

Zirconium(IV)-borhydrid ist ein niedrig schmelzender Feststoff und oberhalb des Schmelzpunktes eine leicht flüchtige Flüssigkeit.^[1] 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.^[4] Die thermische Zersetzung der Verbindung oberhalb von 250 °C gibt ein Produkt mit der Zusammensetzung ZrB_2,76–3,74, wobei die kristalline Phase aus Zirconiumdiborid und der Rest aus amorphen Bor besteht.^[5] In der Gasphase erfolgt die Zersetzung nach:^[6]

{\ce {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.^[1] In Gegenwart von Wasser erfolgt eine schnelle Hydrolyse.^[1]

Verwendung

Die Verbindung dient als Ausgangsstoff für die Gewinnung von Zirkoniumdiborid ZrB₂, welches für Hochtemperaturkeramiken^[3] oder zur Beschichtung von Glas- oder Metalloberflächen^[6] eingesetzt werden kann. In der organischen Chemie wird es als effektives Reduktionsmittel eingesetzt.^[7]^[1] Des Weiteren wurde die Verbindung als Wasserstoffspeichermaterial vorgeschlagen.^[8]

Weblinks

Commons: Zirconium borohydride – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

↑ ^a ^b ^c ^d ^e ^f Roth/Weller: Gefährliche Chemische Reaktionen, ecomed SICHERHEIT, Verlagsgruppe Hüthig Jehle Rehm, Ausgabe 08/2011.
↑ Dieser Stoff wurde in Bezug auf seine Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
↑ ^a ^b Rice, G.W.; Woodin, R.L.: Zirconium Borohydride as a Zirconium Boride Precursor in J. Am. Ceramic Soc. 71 (1988) c181–c183, doi:10.1111/j.1151-2916.1988.tb05867.x.
↑ Bird, P.H.; Churchill, M.R.: The crystal structure of zirconium(IV) borohydride (at –160°) in Chem. Commun. (London), 1967, 403, doi:10.1039/C19670000403.
↑ 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.
↑ ^a ^b Jensen, 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, doi:10.1021/ja00213a058.
↑ 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, doi:10.1080/00397910008087061.
↑ Soloveichik, G.L.: Metal Borohydrides as Hydrogen Storage Materials in Material Matters 2007, 2.2, 11.

[Roth_Weller-1] ↑ ^a ^b ^c ^d ^e ^f Roth/Weller: Gefährliche Chemische Reaktionen, ecomed SICHERHEIT, Verlagsgruppe Hüthig Jehle Rehm, Ausgabe 08/2011.

[NV-2] Dieser Stoff wurde in Bezug auf seine Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.

[Rice-3] Rice, G.W.; Woodin, R.L.: Zirconium Borohydride as a Zirconium Boride Precursor in J. Am. Ceramic Soc. 71 (1988) c181–c183, doi:10.1111/j.1151-2916.1988.tb05867.x.

[4] Bird, P.H.; Churchill, M.R.: The crystal structure of zirconium(IV) borohydride (at –160°) in Chem. Commun. (London), 1967, 403, doi:10.1039/C19670000403.

[5] 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.

[Jensen-6] Jensen, 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, doi:10.1021/ja00213a058.

[7] 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, doi:10.1080/00397910008087061.

[8] Soloveichik, G.L.: Metal Borohydrides as Hydrogen Storage Materials in Material Matters 2007, 2.2, 11.

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