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Natriumborhydrid Synthese
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Relfend

Hier seit: 13.07.2008
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Verfasst am: 19/10/2008, 02:27 Titel: Natriumborhydrid Synthese


Natriumborhydrid ist eine vielgebrauchte Verbindung, insbesondere bei Reduktionen. Ausserdem ist es leichter zu handhaben wie z.b LiAlH4 und auch billiger. (NaBH4 hat aber ne recht unangenehme Tattoo Wirkung...) Jedoch ist sie "T" eingeordned und darf somit nicht über den Versand,zumindest nicht "einfach so" versickt werden.Also habe ich mich auf die Suche nach einer Synthese gemacht. Es wird ja aus den "etwas" ungiftigere Trimethylborat und Natriumhydrid hergestellt. Ich hab diese Vorschrift gefunden: Sodium Borohydride NaBH4 4NaH + B(OCH3)3 → NaBH4 + 3 NaOCH3 The reaction is carried out in a round-bottom, three-neck cylindrical flask. A mercury-seal Monel stirrer is placed in the central neck. The stirrer is equipped with five blades, arranged one over the other. The blade dimensions should be such that the stirrer can fit through the neck, but still fit the wall of the flask as closely as possible. A thermometer is placed in the second neck and a condenser on the third. The top of the condenser is equipped with a wye-tube adapter, one side of which connects to a dropping funnel and the other to a soda-lime drying tube. The flask is placed in an electric furnace, the top of which is covered with glass wool and an asbestos lid. The thermometer is removed, and the flask flushed with N3 through this neck. Then 50 g. of NaH is rapidly added and 50 g. of B(OCH3)3 is placed in the dropping funnel. The stirrer and the furnace are then turned on. As soon as the thermometer indicates a temperature of 200°C in the flask, the ether is added dropwise at a uniform rate. The addition should require 20-40 minutes, during which the temperature is kept at 230-270°C. The stirring is continued at this temperature for another hour. The flask is then allowed to cool and thoroughly dried isopropylamine or liquid NH3 is used to extract the NaBH4 from the now solid mixture, which, however, should have become well pulverized as a result of the constant stirring. The extraction with isopropylamine is carried out by refluxing for a few minutes; the extraction with NH3 is done by stirring the reaction product for a few minutes. In either case the extract is filtered through a fritted glass filter and the solvent is evaporated. The NaBH4 remains as a fine white powder, with a purity of 90-96%. The yield is 86-94%. The NaBH4 is purified by recrystallization from either isopropylamine or water (it forms a dihydrate). For unknown reasons the nature of the NaH used exerts a great influence on the yield and purity of the final product. Therefore, it is best to check the suitability of the starting material by making a small-scale preparation first. If the product is unsatisfactory, the NaH is preheated to 250°C and a small quantity of impure NaBH4 from a preceding run is added to start the reaction. The yield can also be improved by a more uniform rate of addition of the B(OCH3)3. PROPERTIES: Fine, white crystals (cubic system). Decomposes slightly in neutral aqueous solutions, from which it can be partially recrystallized as a dihydrate. Rapidly hydrolyzes in acid solution. Stable up to 400°C. REFERENCES: H. I. Schlesinger.H. C. Brown and A. E. Finholt. J. Amer. Chem. Soc. 77, 205 (1953). Find ich ganz interessant,jedoch frage ich mich,ob Stickstoff hier echt nötig wäre. Einfach NaH und B(OCH3)3 Refluxen und ein bisschen Diethylether hinzutropfen lassen...immer schön auf 230-270 Grad, dann mit Isopropylamin extrahieren und ggf. aus Isopropylamin oder Wasser rekristallisieren. Eine niedrigere Ausbeute ist zu erwarten,aber ob sich das N dafür lohnt?

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t0bychemie

Alter: 20
Hier seit: 24.06.2008
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Verfasst am: 19/10/2008, 10:32 Titel:


Ich würde die Apparatur aufjedenfall mit einen Schutzgas fluten und mit CaCl2 Trockenrohr refluxen. Eine Reaktion von Natriumhydrid mit Wasser ist ziemlich blöde. Auch ist es ein Problem das Hydrid erstmal zu bekommen. Das wird nur in Suspensionen vertrieben. Wenn man denn alle Edukte zusammen hat ist es sicherlich ziemlich interessant zu sehen was man für Ausbeuten erreichen kann.

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Niels Bohr

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Brillantschwarz

Hier seit: 08.07.2007
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Verfasst am: 19/10/2008, 10:39 Titel:


Na der Stickstoff dient einfach als Schutzgas, NaH wird Sauerstoff und Luftfeuchtigkeit nicht sonderlich mögen, alles in allem wäre das der Reaktion auch wenig zuträglich.

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Relfend

Hier seit: 13.07.2008
Beiträge: 42

Verfasst am: 19/10/2008, 14:28 Titel:


Hab ich mir schon gedacht,mit nem CaCl2 Rohr wird so,oder so gerefluxed.Und es wird auch trockener Ether benutzt,aber N hab ich hier einfach nicht zumliegen.Mit ner etwas niedrigeren Ausbeute hätte ich überhauptkein Problem... NaH Suspensionen zu filtern sollte doch auch nicht so ein großes Problem sein,oder?Man sollte nur schnell arbeiten und nicht gerade neben nen Bach arbeiten.

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t0bychemie

Alter: 20
Hier seit: 24.06.2008
Beiträge: 140

Verfasst am: 19/10/2008, 14:50 Titel:


Ja der Ester muss natürlich wasserfrei sein. Beim Filtrieren bekommst du leider nicht das Paraffin mit dem das Hydrid suspensiert ist ganz ab. Da müsste man evtl. mit Diethylether waschen. Aber das Schutzgas ist nicht zu umgehen. Kannst du denn kein Argon besorgen? Alternativ könnte man die Apparaturen ja ausheizen. Ich weiß aber nicht ob da ein Backofen reicht. Schutzgas wäre das beste.

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Christian

Alter: 21
Hier seit: 11.09.2005
Beiträge: 1303

Verfasst am: 19/10/2008, 20:45 Titel:


Zitat: Ja der Ester muss natürlich wasserfrei sein. Du meinst den Ether! Zitat: Beim Filtrieren bekommst du leider nicht das Paraffin mit dem das Hydrid suspensiert ist ganz ab. Da müsste man evtl. mit Diethylether waschen. Wenn das Hydrid in Paraffinöl suspendiert ist, sollte es nicht stören. Das Öl ist ja ziemlich inert. Zitat: Kannst du denn kein Argon besorgen? Das dürfte es in jedem Baumarkt geben (1L-Einwegflasche, entweder mit 65 oder 110 bar, letzteres nehmen!). Muss aber vorher zumindest mit Schwefelsäure oder P4O10 sicherheitshalber getrocknet werden. Zitat: Alternativ könnte man die Apparaturen ja ausheizen. Nicht nur alternativ. Das sollte man sowieso machen, wenn man wasserfrei arbeitet. Bei 130 °C und Umluft zwei Stunden in den Backofen, dann noch heiß zusammenbauen (mit Trockenrohr!) Zitat: Schutzgas wäre das beste. Stimmt. Aber vielleicht ist es wie bei einem Grignard, dass das Etherpolster in der Luft als Schutz ausreicht.

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http://www.youtube.com/user/MisterSteini

Angucken und genießen!

in diesem Sinne, Christian

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ma_kr@yahoo.com

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Verfasst am: 15/10/2011, 19:25 Titel: Re: Natriumborhydrid Synthese


[quote="Relfend"] Find ich ganz interessant,jedoch frage ich mich,ob Stickstoff hier echt nötig wäre. Einfach NaH und B(OCH3)3 Refluxen und ein bisschen Diethylether hinzutropfen lassen...immer schön auf 230-270 Grad, dann mit Isopropylamin extrahieren und ggf. aus Isopropylamin oder Wasser rekristallisieren. Eine niedrigere Ausbeute ist zu erwarten,aber ob sich das N dafür lohnt?[/quote] Also kein Stickstoff, aber dafür Diethlyether? Damit es bei der Explosion lauter knallt??? Ich verstehe nicht, wieso entgegen der Vorschrift Diethylether dazugegeben werden sollte. Natürlich sollte man vor Beginn der Prozedur allen Sauerstoff durch Stickstoff oder Argon austreiben.

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dronezone

Hier seit: 27.11.2009
Beiträge: 131

Verfasst am: 29/10/2011, 20:34 Titel:


ist Natriumhydrid einfacher zu bekommen als Natriumboranat?

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Nitrobenzol

Alter: 27
Hier seit: 15.05.2011
Beiträge: 212

Verfasst am: 29/10/2011, 20:54 Titel:


beide sind sehr schwer zu bekommen, natriumhydrid ist aber im gegensatz zu natriumboranat nicht als "T" eingestuft und müsste daher "einfacher" zu bekommen sein. doch bei S3 chemicals kannst du natriumboranat als privatperson abholen. http://www.s3-chemicals.de/Hydrid--Hydride/Natriumborhydrid--98--ABCR.html Mfg Nitrobenzol

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Mantis

Hier seit: 26.11.2004
Beiträge: 5328

Verfasst am: 4/2/2012, 22:16 Titel:


Die Herstellung von Natriumhydrid über eine Natriumsuspension in Mineralöl ist übrigens bei dem Inorganic Syntheses (die ganzen Bände sind generell sehr empfehlenswert!), Volume 5 beschrieben. Dort verwendet man eine Suspension von 43g Na in 100ml Mineralöl (Sdp.>300°C). Bei einer Temperatur von 220°C fängt man an etwa 0,2l Wasserstoff je Minute einzuleiten (vorher Schutzgasspülung). Wenn 280-300°C erreicht sind, wird nicht mehr höher geheizt und der Wasserstoff wird nun rasch aufgenommen. Der Gasstrom sollte immer so reguliert werden, das die Menge nicht vollständig absorbiert werden kann (Blasenzähler mit Mineralöl). Nach etwa 1-2h ist alles Na umgesetzt. Zur Aufarbeitung gießt man Hexan hinzu, wobei sich das Hydrid am Boden absetzt und die überstehende Lösung abdekandiert werden kann. Die Hexanspülung kann nun noch beliebig oft wiederholt werden. http://onlinelibrary.wiley.com/book/10.1002/9780470132364

Zuletzt bearbeitet von Mantis am 5/2/2012, 00:33, insgesamt 5-mal bearbeitet

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CD-ROM-LAUFWERK

Hier seit: 08.09.2003
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Verfasst am: 4/2/2012, 23:50 Titel:


Zitat: 43g Na [...] 0,2l Wasserstoff je Minute [...] 30min 43g Na sind 1,85mol (warum auch immer man nicht einfach gleich 46g nimmt, genau 2mol) 0,2l*30 = 6l H2 = 0,26mol H2 bzw. 0,5g H2 (von 1,85g die benötigt werden) irgendwas kann hier nicht stimmen als reaktionsmedium sollte doch vaseline geeignet sein, sdp. >300°C ist gegeben

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Mantis

Hier seit: 26.11.2004
Beiträge: 5328

Verfasst am: 5/2/2012, 00:12 Titel:


Ja, danke für deinen Hinweis! Ich habe selbst nochmal nachgeschaut und die ganze Sache gleich editiert. Als Reaktionsmedium sollte Vaseline natürlich geeignet sein oder eben solches dickflüssiges Paraffinöl aus der Apotheke.

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Peter

Hier seit: 30.12.2006
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Verfasst am: 5/2/2012, 00:28 Titel:


Danke für die Quelle Mantis, da scheint es ja tatsächlich gut zu gehen, dann steht ja einem Praxis-Versuch nichts mehr im Weg!

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Mantis

Hier seit: 26.11.2004
Beiträge: 5328

Verfasst am: 5/2/2012, 01:08 Titel:


Der Zusatz eines oberflächenaktiven Fettsäuresalzes scheint übrigens noch recht wichtig zu sein. Wie stellst du dir eigentlich die Wasserstoffherstellung vor, Peter?

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Peter

Hier seit: 30.12.2006
Beiträge: 2839

Verfasst am: 5/2/2012, 02:55 Titel:


Ob da eine einfache Fettsäure, wie zb. Palmitinsäure reicht? Naja, den Wasserstoff würde ich wohl aus Zink/Akkusäure gewinnen. Dieser würde dann durch 2 mal durch konz. Schwefelsäure und danach über NaOH-Prills geleitet. Letzteres dient hauptsächlich zur Entfernung von Spuren an sauren Gasen (zb. SO₂). HCl/Zink ist wohl nicht so toll, da man wohl mehr sauren Mist, also in dem Fall hauptsächlich HCl mitschleppt. Eine ernsthafte Alternative wäre natürlich Al/NaOH, da man da keine Probleme mit sauren Spuren im Wasserstoffstrom hat. Allerdings habe ich diese Reaktion noch nie im großen Maßstab durchgeführt...habe irgendwie Angst, das sie in einer thermodynamischen Katastrophe enden kann. Außerdem in Natronlauge im Tropftrichter ohne Teflonhahn immer etwas unschön. Edit: Irgendwie mag mich der Wiley-Verlag nicht...obwohl ich eigentlich Zugang zu den Büchern haben sollte, habe ich ihn praktisch nicht...

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