硼氫化鈉

硼氫

化鈉是由H·C·Brown和他的老闆Schlesinger於1942年在芝加哥大學發現的。當時的目的是為了研究硼烷和一氧化碳絡合物的性質，但卻發現了硼烷對有機羰基化合物的還原能力。由於當時硼烷屬於稀有物質，因此並沒有引起有機化學家的重視。硼烷化學的發展得益於第二次世界大戰，當時美國國防部需要尋找一種分子量盡量小的揮發性鈾化合物用於裂變材料鈾235的富集。硼氫化鈾U（BH）符合這個要求。該化合物的合成需要用到氫化鋰，然而氫化鋰的供應很少，於是便宜的氫化鈉便被用來作原料，而硼氫化鈉就在這個過程中被發現。後來，因為六氟化鈾的處理工藝問題得到解決，美國國防部便放棄了通過硼氫化鈾來富集鈾235的計劃，而Brown的研究課題就變成了如何方便地製備硼氫化鈉。Army Signal Corps公司對這個新化合物的野外就地製備大量氫氣的用途產生了興趣。在他們的資助下，開展了相關的工業化研究。用醚類溶劑重結晶得到純品硼氫化鈉。

白色結晶粉末。溶於水、液氨、胺類。微溶於甲醇、乙醇、四氫呋喃。不溶於乙醚、苯、烴類.。

在干空氣中穩定。在濕空氣中分解。加熱至400℃也分解。

儲存條件：室溫儲存

分子結構式：

硼氫化鈉具有較強的選擇還原性，少量硼氫化鈉可以將腈還原成醛，過量則還原成胺。能夠將羰基、醛基選擇還原成羥基，也可以將羧基還原為醛基，但是與碳碳雙鍵、叄鍵都不發生反應：

CH=CHCHCHO-------->CH=CHCHCHOH。

硼氫化鈉是一種無機化合物，在室溫下與甲醇迅速反應生成氫氣。吸濕性強，容易吸水潮解，在無機合成和有機合成中硼氫化鈉常用做還原劑。硼氫化鈉具有較強的選擇還原性，能夠將羰基選擇還原成羥基，但是與碳碳雙鍵、叄鍵都不發生反應。少量硼氫化鈉可以將腈還原成醛，過量則還原成胺。

硼氫化鈉可以在非常溫和的條件下實現醛酮羰基的還原，生成一級醇、二級醇。還原步驟是先把底物溶於溶劑，一般是甲醇或者乙醇，然後用冰浴冷卻，將硼氫化鈉粉末加入混合物攪拌至反應完全即可。硼氫化鈉是一種中等強度的還原劑，所以在反應中表現出良好的化學選擇性，只還原活潑的醛酮羰基，而不與酯、醯胺作用，一般也不與碳碳雙鍵、叄鍵發生反應。少量硼氫化鈉可以將腈還原成醛，過量則還原成胺。

硼氫化鈉是比較溫和的還原劑，它對醛、酮的還原效果比較好。常用溶劑是醇，四氫呋喃，二甲基甲醯胺（DMF），水等。他一般不還原酯基，羧基，醯胺，但在高濃度，高溫再配合合適溶劑或用路易斯酸催化時，可以還原酯基等比較弱的羰基。

還原醛，酮不僅溫和，而且效果很好。基本的操作：使用甲醇或者乙醇為溶劑，醛酮羰基化合物與硼氫化鈉的物質量1：1就足夠了。溫度可以採用階段升溫法，比如開始用50度，當反應足夠時間后如1小時，再迴流反應，薄層監視進度即可。反應一般是很徹底的。一般講，溶劑用量只要能夠滿足反應后不至於形成白色粘漿即可。反應不需要嚴格無水；甚至有用水當作溶劑的例子：比如還原對甲醯基苯甲酸，還原的是甲醯基（甲醛），先用氫氧化鈉中和了羧基，然後在水中反應即可成功還原甲醯基。

硼氫化鈉在酸性條件會快速分解釋放氫氣，所以它不能在酸性條件反應，但可以在鹼性條件下使用。硼氫化鈉接觸羧酸是會快速分解釋放氫氣。所以它不能單獨還原羧酸，必須與碘聯合使用，先與羧酸反應至氣泡停止后就加入碘，繼續放氣體。隨後加入鹽酸分解形成的硼酸酯，就可以獲得醇。注意：反應要在無水四氫呋喃（THF）進行，四氫呋喃（THF）必須鈉迴流至二苯酮變藍才能使用！否則在羧酸與硼氫化鈉反應過程中形成乳狀物，而不是澄清液體。

用硼氫化鈉與無水氯化鋅（200度以上脫水乾燥）在無水四氫呋喃（THF）中反應3小時后，製得硼氫化鋅。該溶液混合物不需要進行分離純化，就可以當作硼氫化鋅使用，來在四氫呋喃（THF）的迴流溫度下還原羧酸或者酯，收率不錯，但是雙鍵可能會有些受影響，比如還原肉桂酸，會有一部分雙鍵還原的產物。

化學反應式：

4NaH+ B（OCH）→NaBH+3NaOCH產物是兩種固體。

NaBO+16Na+8H+7SiO→4NaBH+7NaSiO這個反應在723-773K、3-5個氫氣壓下即可完成反應。

NaBO+4Na+2H+2SiO→NaBH+2NaSiO

1.干法：用無水硼砂和石英砂在高溫熔融下反應生成硼硅酸鈉，將後者粉碎后與金屬鈉和氫氣，在450～500℃溫度和（3.04～5.07）×105Pa壓力下反應，生成硼氫化鈉和硅酸鈉。

2.濕法：氫化鈉硼酸甲酯法將硼酸和適量甲醇加入精餾釜中，徐徐加熱，在54℃全迴流2小時，然後收集硼酸甲酯與甲醇共沸液。共沸液經硫酸處理，精餾后可得較純產物。將由氫氣與鈉作用而得的氫化鈉送入縮合反應罐中，在攪拌下加熱至220℃左右開始加硼酸甲酯，至260℃時停止加熱；加料溫度控制在280℃以下，加料後繼續攪拌，使其充分反應。反應完成後冷卻至100℃以下，離心分離，得縮合產物濾餅。在水解器中加入適量的水，將濾餅緩慢加入水解器中，控制溫度在50℃以下，加料完畢后升溫至80℃，離心分離，水解液則送人分層器中靜止1h后自動分層，下層水解液即為硼氫化鈉溶液。

其化學反應方程式是：

HBO+3CHOH→B（OCH）+3HO

2Na+H→2NaH

4NaH+B（OCH）→NaBH+3CHONa

硼氫化鈉可用作醛類、酮類和醯氯類的還原劑，製造硼氫化鉀的中間體，製造乙硼烷和其他高能燃料的原料，用作塑料工業的發泡劑，造紙工業含汞污水的處理劑、造紙漂白劑，以及醫藥工業製造雙氫鏈黴素的氫化劑。

硼氫化鈉的氫在這裡顯-1價故有很強還原性可以還原有一定氧化性的無機物，它主要用於有機合成中的-COOH還原成-CH20H，起到有機合成的很大作用所以被成為“萬能還原劑”。是一種良好的還原劑，它的特點是性能穩定，還原時有選擇性。可用作醛類，酮類和醯氯類的還原劑，塑料的發泡劑，製造雙氫鏈黴素的氫化劑，製造硼氫化鉀的中間體，合成硼烷的原料，以及用於造紙工業和含汞污水的處理劑。

硼氫化鈉給有機化學家們提供了一種非常便利溫和的還原醛酮類物質的手段。在此之前，通常要用金屬/醇的辦法來還原羰基化合物，而硼氫化鈉可以在非常溫和的條件下實現醛酮羰基的還原，生成一級醇和二級醇。還原步驟是先將底物溶於溶劑，一般是甲醇或者乙醇，再用冰浴冷卻，將硼氫化鈉粉末加入混合物攪拌至反應完全即可。反應過程可以用薄層層析監測。如果溶劑不是醇，那麼需要另加甲醇或者乙醇一同反應。硼氫化鈉是一種中等強度的還原劑，在反應中表現出良好的化學選擇性，只還原活潑的醛酮羰基，而不與酯、醯胺作用。

與硼氫化鈉接觸後有咽喉痛，咳嗽，呼吸急促，頭痛，腹痛，腹瀉，眩暈，眼結膜充血，疼痛等癥狀。應防止粉塵飛揚，加強通風或戴防護面具，注意對眼睛的保護，戴密閉式防護眼鏡，不準在工作時進食、喝水及吸煙。中毒后迅速離開現場，半卧位休息，吸入新鮮空氣，用大量水沖洗眼睛，脫去被沾染衣服，淋洗全身；進入消化道者，立即漱口，大量飲水催吐，隨即送醫院治療。泄漏時戴過濾式防護面具仔細清掃漏物。

皮膚接觸：脫去污染的衣著，立即用流動清水徹底沖洗。

眼睛接觸：立即提起眼瞼，用流動清水或生理鹽水沖洗至少15分鐘。

吸入：脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。必要時進行人工呼吸。就醫。

食入：誤服者立即漱口，給飲牛奶或蛋清。就醫。

呼吸系統防護：作業工人應該佩戴防塵口罩。必要時建議佩戴自給式呼吸器。

眼睛防護：戴化學安全防護眼鏡。

身體防護：穿相應的防護服。

手防護：戴防護手套。

滅火方法：乾粉、砂土。禁止用水。禁止用泡沫。

其它：工作現場嚴禁吸煙。進行就業前和定期的體檢。

侵入途徑：吸入、食入、經皮吸收。

健康危害：本品強烈刺激粘膜、上呼吸道、眼睛及皮膚。吸入后，可因喉和支氣管的痙攣、炎症和水腫，化學性肺炎和肺水腫而致死。口服腐蝕消化道。

急性毒性：LD5018mg/kg（大鼠腔膜內）

危險特性：遇水、潮濕空氣、酸類、氧化劑、高熱及明火能引起燃燒。

燃燒（分解）產物：氧化硼、氫氣。

泄漏應急處理：隔離泄漏污染區，周圍設警告標誌，切斷火源。建議應急處理人員戴好防毒面具，穿化學防護服。不要直接接觸泄漏物，禁止向泄漏物直接噴水，更不要讓水進入包裝容器內。用清潔的鏟子收集於乾燥凈潔有蓋的容器中，轉移至安全地帶。如果大量泄漏，收集回收或無害處理后廢棄。

S22：切勿吸入粉塵。（Do not breathe dust.）

S26：不慎與眼睛接觸后，請立即用大量清水沖洗並徵求醫生意見。（In case of contact with eyes， rinse immediately with plenty of water and seek medical advice.）

S36/37/39：穿戴適當的防護服、手套和護目鏡或面具。（Wear suitable protective clothing， gloves and eye/face protection.）

S45：若發生事故或感不適，立即就醫（可能的話，出示其標籤）。（In case of accident or if you feel unwell， seek medical advice immediately （show the label whenever possible.）

R15：遇水釋放極易燃燒的氣體。（Contact with water liberates extremely flammable gases. ）

R23/24/：吸入、皮膚接觸及吞食有毒。（25Toxic by inhalation， in contact with skin and if swallowed.）

R34：引起灼傷。（Causes burns.）