三氟化硼

无机化合物

三氟化硼，是一种无机化合物，化学式为BF3，为无色气体，溶于冷水、浓硫酸和多数有机溶剂，主要用作有机合成中的催化剂，也用于制造火箭的高能燃料。分子量为67.81，是无色不燃也不助燃的气体，有窒息性。

理化性质

物理性质

结构

与其他三卤化硼一样三氟化硼是平面等边三角形分子。其中，硼原子用三个sp杂化轨道分别与三个卤原子以σ键结合，剩下一个垂直于分子平面的2p空轨道，三个卤原子也各采取sp2杂化态，其中各有一个轨道（已充有2个电子）与分子平面垂直，这四个互相平行的p轨道共有6个电子，形成一种四中心六电子π键，键能大约为201kJ/mol，比其他的三卤化硼要大得多。据测定，BF3中的B-F键长为1.295±0.01Å，F-B-F键角为120°。

化学性质

三氟化硼与其他三卤化硼一样是硼原子配位未饱和的缺电子化合物，因此它的化学性质主要表现为路易斯酸的性质，能够与许多路易斯碱形成多种稳定性不同的加合物或配合物。在大多数路易斯碱中，给予体原是周期表中第VA族（N、P、As）和第VIA 族（O、S）的成员。许多事实说明，三卤化硼作为接受体，它们的强度次序为BBr3＞BCl3≥BF3。通过BF3、BCl3和BBr3与硝基苯或吡啶之间的反应热测定，可以定量地反映出这种次序。

与其他三卤化硼完全水解为硼酸和卤化氢不同，三氟化硼与水反应生成配合物H2O·BF3，它可以电离生成H+和BF3(OH)-离子。水解也可以生成其他混合氟代硼酸和氟硼酸HBF4。

制备方法

氟硼酸钾、硼酐、硫酸法：将氟硼酸钾和硼酐一起研磨均匀，按一定的配料比加入反应器中，再加入浓硫酸，不断搅拌，使固体和液体混合均匀，逐渐加热，到一定程度便有三氟化硼产生。在温度达到40℃左右时，反应物开始沸腾，当温度达到93～130℃时，产生的气体最多。生成的氟化硼气体净化后进人收集器中。其反应方程式如下：

6KBF4 + B2O3 + 6H2SO4 = 8BF3 + 6KHSO4 + 3H2O

也可以采用热分解法。以化学纯氟硼酸钠（含NaBF4 99%）为原料，加热到一定温度使氟硼酸钠分解，释放出三氟化硼气体，经净化后进入收集器中，制得高纯度三氟化硼。

应用领域

主要用作有机合成中的催化剂，也用于制造火箭的高能燃料。是制备卤化硼、元素硼、硼烷、硼氢化钠等的主要原料。高纯三氟化硼是电子、光纤工业的重要原材料之一，是半导体工艺中的重要掺杂源。主要用于半导体器件和集成电路生产的离子注入和掺杂。在焊接镁材时用作焊剂，BF3能防止镁及其合金在熔融铸造时发生氧化作用，也可作钢或其他金属表面硼化处理剂的组分，还用作铸钢的润滑剂。

计算化学数据

分子结构数据

毒理学数据

急性毒性：LC50：1180mg/m3（大鼠吸入，4h）

防护措施

急救措施

泄漏应急处理

迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并立即隔离150米，严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防毒服。尽可能切断泄漏源。合理通风，加速扩散。喷雾状水稀释、溶解。构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。如有可能，将残余气或漏出气用排风机送至水洗塔或与塔相连的通风橱内。漏气容器要妥善处理，修复、检验后再用。

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