Natriumborhydrid

Natriumborhydrid ist eine anorganische chemische Verbindung. Sie wird häufig in der organischen Chemie als Reduktionsmittel eingesetzt.

Natriumborhydrid ist unter Normalbedingungen ein komplexes Salz, mit Natrium als Kation und einem Bor-Wasserstoff Komplexion als Anion. Mit Wasser wird es unter Hydrolyse und der Bildung elementaren Wasserstoffs zersetzt. Dies geschießt jedoch relativ langsam, sodass diese Verbindung auch in wässrigen und alkoholischen Lösungsmitteln eingesetzt werden kann.

Natriumborhydrid
Strukturformel
Basisdaten
Summenformel:	NaBH4
Andere Namen:	Natriumboranat Natriumtetrahydridoborat
CAS-Nummer:	16940-66-2
Sicherheitshinweise
Datei:Gefahrensymbol T.png giftig, leitentzündlich
R- und S-Sätze:	R15, R25, R34 S14, S26, S36/37/39, S43, S45
LD50(oral, Ratte):	????
LD50(dermal, Kaninchen):	????
Handhabung:	Nicht in Kontakt mit Wasser kommen lassen. Handschuhe, Augen- und ggf. Atemschutz
Lagerung:	trocken, gesichert, von Zünd- und Wärmequellen entfernt, bei +15-+25°C
Allgemeine Eigenschaften
Aggregatzustand unter Normalbedingungen:	fest, salzartig
Farbe:	weiß
Dichte:	1,07 g/cm³
Molare Masse:	37,83 g/cm³
Schmelzpunkt:	hoch*
Siedepunkt:	hoch*
Weitere phys. Eigenschaften
Löslichkeit in Wasser:	55 g/L (25°C)
Gute Lösungsmittel:	Wasser, Alkohole
Schlechte Lösungsmittel:	Ether
Brechungsindex:	Feststoff
* thermische Zersetzung über 220°C

Eigenschaften

Durch die reduzierende Wirkung greift Natriumborhydrid menschliches Gewebe an, so ist jeglicher Kontakt, auch mit der Haut, zu vermeiden.

Darstellung

Das Natriumborhydrid wird aus dem Alkalimetallhydrid Natriumhydrid (NaH) und Triethylborat (B(OCH₃)₃) dargestellt. Die Reaktionsgleichung lautet:

$4\mathrm {NaH} +\mathrm {B} (\mathrm {OCH} _{3})_{3}\rightarrow \mathrm {NaBH} _{4}+3\mathrm {NaOCH} _{3}$

Verwendung und Reaktionen

Natriumborhydrid wird vor allem im Bereich der organischen Chemie als Reduktionsmittel bzw. Hydrierungsmittel benutzt. Durch die Polarisierung der Bor-Wasserstoff-Bindung kann die Verbindung als Hydridionen-Donator fungieren, der Wasserstoff wird mit seinen Bindungsionen übertragen. Dieses Teilchen ist ein starkes Nucleophil und reagiert leicht zum Beispiel mit Carbonylgruppen und reduziert sie. Auf diese Weise können mit Natriumborhydrid Aldehyde und Ketone zu Alkoholaten reduziert werden.

Unter sauer-wässriger Aufarbeitung entsteht der entsprechende Alkohol. Eine weitere Reaktion ist die Reduktion von Amiden zu Aminen. Im Unterschied zum ebenfalls häufig verwendeten Lithiumaluminiumhydrid hydrolysiert das Natriumborhydrid nur langsam, dies macht den Einsatz dieser Verbindung auch in wässrigen und alkoholischen Medien möglich.

Eine weitere ins Auge gefasste Verwendungsmöglichkeit für Natriumborhydrid ist der Einsatz in Brennstoffzellen sogenannter Wasserstoffautos, hier existiert der von DaimlerChrysler gebaute Prototyp Natrium. Das Funktionsprinzip ist eine katalytische Hydrolyse des Borhydrids, wodurch elementarer Wasserstoff entsteht, welcher in der Brennstoffzelle eingesetzt wird. Das Produkt ist Natriummetaborat (NaBO₂), welches durch Reaktion mit Wasserstoff wieder als Treibstoff nutzbar gemacht werden kann.

Weblinks

Bericht über NaBH₄ als Wasserstoffspeicher in Brennstoffzellen

Literaturhinweise

Autorengemeinschaft: Organikum. 21. Auflage. Wiley-VCH-Verlag Weinheim 2001, S. 568-572

Siehe auch: Hydrid, Chemische Verbindung