Boranate de lithium

Boranate de lithium
ion lithiumion borohydrure
Structure du borohydrure de lithium
Identification
Synonymes

Borohydrure de lithium
No CAS 16949-15-8
No ECHA 100.037.277
No CE 241-021-7
No RTECS ED2725000
PubChem 4148881
SMILES
[Li+].[BH4-]
PubChem, vue 3D
InChI
Std. InChI : vue 3D
InChI=1S/BH4.Li/h1H4;/q-1;+1
Std. InChIKey :
UUKMSDRCXNLYOO-UHFFFAOYSA-N
Apparence Poudre cristallisée gris clair
Propriétés chimiques
Formule H4BLiLiBH4
Masse molaire 21,784 ± 0,009 g/mol
H 18,51 %, B 49,63 %, Li 31,86 %,
Propriétés physiques
T° fusion 280 °C (décomposition)
Solubilité 209 g·L-1 à 10 °C
Masse volumique 0,666 g·cm-3 à 20 °C
Précautions
SGH
SGH02 : InflammableSGH05 : CorrosifSGH06 : Toxique
Danger
H260, H301, H311, H314, H331, EUH014, P223, P261, P280, P231+P232, P370+P378 et P422
H260 : Dégage, au contact de l'eau, des gaz inflammables qui peuvent s'enflammer spontanément
H301 : Toxique en cas d'ingestion
H311 : Toxique par contact cutané
H314 : Provoque de graves brûlures de la peau et des lésions oculaires
H331 : Toxique par inhalation
EUH014 : Réagit violemment au contact de l'eau
P223 : Éviter tout contact avec l’eau, à cause du risque de réaction violente et d’inflammation spontanée.
P261 : Éviter de respirer les poussières/fumées/gaz/brouillards/vapeurs/aérosols.
P280 : Porter des gants de protection/des vêtements de protection/un équipement de protection des yeux/du visage.
P231+P232 : Manipuler sous gaz inerte. Protéger de l’humidité.
P370+P378 : En cas d’incendie : utiliser … pour l’extinction.
P422 : Stocker le contenu sous …
NFPA 704
Transport
Code Kemler :
X423 : matière solide inflammable, réagissant dangereusement avec l'eau en dégageant des gaz inflammables)
Numéro ONU :
1413 : BOROHYDRURE DE LITHIUM
Classe :
4.3
Étiquette :
pictogramme ADR 4.3
4.3 : Matières qui, au contact de l'eau, dégagent des gaz inflammables
Emballage :
Groupe d'emballage I : matières très dangereuses ;
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
modifier 

Le boranate de lithium, ou borohydrure de lithium, est un composé chimique de formule LiBH4. Il s'agit d'un sel de lithium Li+ et de boranate BH4− qui se présente sous la forme d'une poudre cristallisée gris clair couramment utilisée en synthèse organique comme réducteur avec les esters. Bien que moins couramment utilisé que le boranate de sodium NaBH4, le sel de lithium a l'avantage d'être soluble dans les éthers, comme le tétrahydrofurane (THF), et de présenter moins de risques à la manipulation que l'alanate de lithium LiAlH4.

Préparation

Le boranate de lithium peut être obtenu par métathèse à partir de boranate de sodium NaBH4 et de bromure de lithium LiBr dans l'éther diéthylique ou le THF. Le bromure de sodium NaBr précipite et le liquide limpide obtenu est utilisé tel quel pour les réductions après détermination de sa concentration en hydrure :

NaBH4 + LiBr ⟶ NaBr(s) + LiBH4.

Il peut également être produit en traitant du trifluorure de bore BF3 avec de l'hydrure de lithium LiH dans l'éther diéthylique :

BF3 + 4 LiH → LiBH4 + 3 LiF.

Réactions

Le cation de lithium Li+ est un acide de Lewis plus fort que le cation de sodium Na+. Li+ se coordonne avec l'atome de carbone du groupe carbonyle, augmentant son caractère électrophile. Le transfert de l'hydrure en est facilité. Le boranate de lithium LiBH4 est de ce fait un réducteur plus énergique que le boranate de sodium NaBH4. Mélangé avec du méthanol et de l'éther diéthylique, le borohydrure de lithium peut réduire les esters en alcools et les amides en amines, tandis que ces substrats ne sont pas affectés par la boranate de sodium. Cette réactivité plus forte est attribuée à la polarisation du carbonyle du substrat par complexation du cation de lithium.

Le boranate de lithium est hygroscopique et se décompose en présence d'humidité en formant du métaborate de lithium LiBO2 et en libérant de l'hydrogène H2 :

LiBH4 + 2 H2O ⟶ LiBO2 + 4 H2 ↑.

Notes et références

  1. 1 2 3 4 5 6 Entrée « Lithium borohydride » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 17 février 2019 (JavaScript nécessaire)
  2. ↑ Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  3. ↑ « Fiche du composé Lithium borohydride, 95%  », sur Alfa Aesar (consulté le ).
  4. 1 2 (en) Luca Banfi, Enrica Narisano, Renata Riva et Ellen W. Baxter, « Lithium Borohydride », Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis,‎ (DOI 10.1002/047084289X.rl061.pub2, lire en ligne)
  5. ↑ (en) Ulrich Wietelmann, Michael Felderhoff et Peter Rittmeyer, « Hydrides », Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry,‎ (DOI 10.1002/14356007.a13_199.pub2, lire en ligne)
  6. ↑ (en) Georg Brauer, Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, vol. 1, {{2e[édition}}, Academic Press, New York, 1963, p. 775. (ISBN 978-0121266011)
  7. ↑ (en) Anthony G.M.Barrett, « 1.10 - Reduction of Carboxylic Acid Derivatives to Alcohols, Ethers and Amines », Comprehensive Organic Synthesis, vol. 8,‎ , p. 235-257 (DOI 10.1016/B978-0-08-052349-1.00226-2, lire en ligne)
  8. ↑ (en) Kenso Soai et Atsuhiro Ookawa, « Mixed solvents containing methanol as useful reaction media for unique chemoselective reductions within lithium borohydride », The Journal of Organic Chemistry, vol. 51, no 21,‎ , p. 4000-4005 (DOI 10.1021/jo00371a017, lire en ligne)