BCl3

Trichlorure de bore

Trichlorure de bore
Général
Nom IUPAC	Trichlorure de bore
No CAS	10294-34-5
No EINECS	233-658-4
Apparence	gaz comprime liquefie, d'odeur acre. gaz incolore ou liquide fumant, d'odeur acre.[1]
Propriétés chimiques
Formule brute	BCl3  [Isomères]
Masse molaire	117,17 g∙mol-1 B 9,23 %, Cl 90,77 %,
Propriétés physiques
T° fusion	-107 °C[1]
T° ébullition	12,5 °C[1]
Solubilité	dans l'eau : réaction[1]
Masse volumique	(eau = 1) : 1.35[1]
Point d’éclair	ininflammable
Pression de vapeur saturante	à 20 °C : 150 kPa[1]
Précautions
Directive 67/548/EEC
T+
Numéro index : 005-002-00-5 Symboles : T+ : Très toxique Phrases R : R14 : Réagit violemment au contact de l’eau. R34 : Provoque des brûlures. R26/28 : Très toxique par inhalation et par ingestion. Phrases S : S9 : Conserver le récipient dans un endroit bien ventilé. S26 : En cas de contact avec les yeux, laver immédiatement et abondamment avec de l’eau et consulter un spécialiste. S28 : Après contact avec la peau, se laver immédiatement et abondamment avec … (produits appropriés à indiquer par le fabricant). S45 : En cas d’accident ou de malaise, consulter immédiatement un médecin (si possible, lui montrer l’étiquette). (S1/2) : Conserver sous clef et hors de portée des enfants. S36/37/39 : Porter un vêtement de protection approprié, des gants et un appareil de protection des yeux/du visage.
Phrases R : 14, 26/28, 34,
Phrases S : (1/2), 9, 26, 28, 36/37/39, 45,
SIMDUT[2]
Produit non classifié La classification de ce produit n'a pas encore été validée par le Service du répertoire toxicologique Divulgation à 1,0% selon la liste de divulgation des ingrédients
SGH[3]
Danger H300, H314, H330, EUH014, H300 : Mortel en cas d'ingestion H314 : Provoque de graves brûlures de la peau et des lésions oculaires H330 : Mortel par inhalation EUH014 : Réagit violemment au contact de l'eau
Inhalation	Très toxique
Peau	provoque des brûlures
Yeux	provoque des brûlures
Ingestion	Très toxique
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le trichlorure de bore est un composé chimique de formule BCl₃. C'est un gaz incolore, utilisé comme réactif en chimie organique. C'est un composé très toxique (T⁺).

Production et propriétés

• Le bore réagit avec les halogènes pour donner les trihalogénures correspondants.
• Le trichlorure de bore est cependant produit industriellement par chloration de l'oxyde de bore en présence de carbone à 500 °C.

B₂O₃ + 3 C + 3 Cl₂ → 2 BCl₃ + 3 CO

• La synthèse est analogue au procédé Kroll pour la conversion du dioxyde de titane en tétrachlorure de titane.
• Au laboratoire, BF₃ réagit avec AlCl₃ pour donner BCl₃ par échange d'halogènes.^[4]
• BCl₃ est une molécule plane trigonale comme les autres trihalogénures de bore et a une longueur de liaison de 175 pm.
• Il a un moment dipolaire zéro à cause de sa symétrie et ainsi les moments dipolaires associés à chacun d'eux s'annulent.
• Le trichlorure de bore ne forme pas de dimères bien qu'il est possible qu'il y ait dimérisation à très basse température (-253,2 °C). Les études en résonance magnétique nucléaire de mélanges de trihalogénures de bore montrent la présence d'halogénures mixtes ce qui peut indiquer la possibilité d'un dimère. Cette absence de dimérisation est contraire au comportement des autres halogénures du groupe 13 qui contiennent 4 ou 5 centres de coordination ; par exemple voir AlCl₃ et . Une orbitale π pourrait expliquer la courte distance B-Cl bien qu'il y ait quelques discussions sur le sujet.
• BCl₃ est un acide de Lewis formant des produits d'addition avec les amines tertiaires, les phosphines, les éthers, les thioéthers, et les ions halogènes^[5]. Par exemple, BCl₃S(CH₃)2 (CAS# 5523-19-3) est souvent employé comme une source de BCl₃ parce que ce solide de point de fusion de 88 à 90 °C produit BCl₃ :

(CH₃)₂SBCl₃$\overrightarrow{\leftarrow}$ (CH₃)₂S + BCl₃

• Quand le trichlorure de bore est passé à basse pression dans un dispositif qui fournit de charges électriques, il se forme du dichlorure de dibore Cl₂B-BCl₂ et du tétrachlorure de tétrabore de formule B₄Cl₄^[6].
• Le tétrachlorure de dibore incolore (pf = -93 °C) a une molécule plane à l'état solide (comme le tétroxyde de diazote). Il se décompose à la température ambiante pour donner une série de monochlorures qui ont la formule générale (BCl)n, où n peut être égal à 8, 9, 10 ou 11.
• Les aryl- et alkyl- chlorures de bore sont également intéressants. Le dichlorure de phényl-bore est disponible dans le commerce. Cette molécule peut être préparée par la réaction de BCl₃ avec des réactifs organo-étain :

2 BCl₃ + R₄-Sn → 2 R-BCl₂ + R₂SnCl₂

Usages

• Produit de départ pour la production de bore élémentaire.
• Utilisé dans la purification de l'aluminium, le magnésium, le zinc et les alliages de cuivre en nitrites, carbure et oxydes dans les métaux fondus.
• Fondant en soudure d'alliages d'aluminium, fer, tungstène et monel
• Amélioration du moulage de l'aluminium en traitant le bain avec des vapeurs de trichlorure de bore..
• Utilisé dans la fabrication des résistances électriques lors du dépôt d'un film de carbone sur un support de céramique
• Addition aux combustibles pour les fusées pour augmenter leur valeur énergétique.
• Utilisation en gravure ionique réactive entre des semi-conducteurs contenant du gallium (en particulier l'arséniure de gallium).
• Réactif dans la synthèse organique ; comme le bromure correspondant, il rompt les liaisons C-O des ethers.^[7]

Sécurité

• BCl3 est un réactant agressif qui dégage du chlorure d'hydrogène lors de son exposition à l'humidité ou aux alcools.

Références

1. ↑ ^{a , b , c , d , e  et f} TRICHLORURE DE BORE, fiche de sécurité du Programme International sur la Sécurité des Substances Chimiques, consultée le 9 mai 2009
2. ↑ « Trichlorure de bore » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme canadien responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 24 avril 2009
3. ↑ Numéro index 005-002-00-5 dans le tableau 3.1 de l'annexe VI du règlement CE N° 1272/2008 (16 décembre 2008)
4. ↑ Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements, 2nd Edition, Oxford:Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-3365-4.
5. ↑ W. Gerrard and M. F. Lappert, « Reactions Of Boron richloride With Organic Compounds », dans Chemical Reviews, vol. 58, 1958, p. 1081–1111 [lien DOI] 
6. ↑ Wartik, T.; Rosenberg, R.; Fox, W. B. "Diboron tetrachloride" Inorganic Syntheses 1967, volume X, pages 118-126.
7. ↑ Yamamoto, Y.; Miyaura, N. "Boron Trichloride" in Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (Ed: L. Paquette) 2004, J. Wiley & Sons, New York. DOI: 10.1002/047084289.

• -Kabalka GW, Wu ZZ, Ju YH (2003). "The use of organoboron chlorides and bromides in organic synthesis". Journal of Organometallic Chemistry 680: 12-22. doi:10.1016/S0022-328X(03)00209-2

Voir aussi

Articles connexes

• Bore
• Borane

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