三氟化硼

分子结构

BF3

物理性质

外观与性状：无色气体，有窒息性，在潮湿空气中可产生浓密白烟。

饱和蒸气压(kPa)：1013.25(-58℃)

临界温度(℃)： -12.26

临界压力(MPa)： 4.98

溶解性：溶于冷水。

化学性质

路易斯碱与路易斯酸反应

三氟化硼与水反应生成硼酸和氟硼酸。反应一开始生成与水的加合物H2O-BF3，然后失HF：

4BF3+3H2O→3HBF4+B(OH)3

2、可与金属钠、钾、钙、铝、钛、锆及其氧化物起剧烈反应，易与乙醚形成稳定的络合物。

BF3是缺电子化合物，又接受孤对电子的能力，表现出路易斯酸的性质，与路易斯碱行成加合物。主要反应：

三氟化硼是有机合成中常用的路易斯酸，其机理可能是因为生成了离子型中间产物。

在傅-克烷基化反应中：

RX + BF3 ⇌ R+ + BF3X−

R+ + C6H6 ⇌ C6H5R + H+

在傅-克酰基化反应中：

RCOOCH3 + BF3 → RCOOCH3•BF3

RCOOCH3•BF3 ⇌ RCO+ + CH3OBF3−

RCO+ + C6H6 → C6H5COR + H+

H+ + CH3OBF3− ⇌ CH3OH•BF3

醇失水成醚时：

ROH + BF3 → ROH•BF3 ⇌ H+ + ROBF3−

H+ + ROH ⇌ ROH2+

ROH2+ + BF3 ⇌ R+ + H2O•BF3

R+  + ROH → R2O + H+

酯化反应中：

H+ + RCOOH ⇌ RCOOH2+

RCOOH2+ + BF3 ⇌ RCO+ + H2O

RCO+ + R'OH → RCOOR' + H+

在芳烃硝化和磺化反应中：

HONO2 + BF3 ⇌ NO2+ + HOBF3−

HOSO3H + BF3 ⇌ SO3H+ + HOBF3−

NO2+ + C6H6 → C6H5NO2 + H+

SO3H+ + C6H6 → C6H5SO3H + H+

实际情况中，很有可能以上的离子型中间体以离子对或络合物的形式出现。^[1]

制备方法

三氟化硼

CaF2+H2SO4=CaSO4+2HF

B2O3+6HF → 2BF3+3H2O

20世纪80年代工业上多用氟硼酸盐与硼酐和硫酸一起加热，生成的气体经净化后进入收集器，深冷后再分馏即得产品。

Na2B4O7+12HF→Na2O(BF3)4+6H2O

Na2O(BF3)4+2H2SO4→4BF3+2NaHSO4+H2O

实验室中，BF3可由氟硼酸重氮盐分解制得：

PhN2BF4→PhF+BF3+N2。

主要应用

1、常用作缩合、离子聚合、异构化等反应的催化剂，还是制备四氟硼酸盐的原料

2、用于半导体器件和集成电路生产的离子注入和掺杂。

3、主要用作有机反应催化剂，如酯化、烷基化、聚合、异构化、磺化、硝化等。

4. 铸镁及合金时的防氧化剂。

5、制备卤化硼、元素硼、硼烷、硼氢化钠等的主要原料。

5、电子工业等。

应急处理

1、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。

2、防护措施

呼吸系统防护：正常工作情况下，佩带过滤式防毒面具(全面罩)。高浓度环境中，必须佩戴空气呼吸器或氧气呼吸器。

眼睛防护：呼吸系统防护中已作防护。

身体防护：穿带面罩式胶布防毒衣。

手防护：戴橡胶手套。

其它：工作现场严禁吸烟、进食和饮水。工作毕，淋浴更衣。保持良好的卫生习惯。进入罐、限制性空间或其它高浓度区作业，须有人监护。

3、急救措施

皮肤接触：立即脱去被污染的衣着，用大量流动清水冲洗。就医。

眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。

吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。

灭火方法：本品不燃。消防人员必须穿戴全身防火防毒服。切断气源。喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂：干粉、二氧化碳。

注意事项

侵入途径：吸入。

健康危害：急性中毒：主要症状有干咳、气急、胸闷、胸部紧迫感；部分患者出现恶心、食欲减退、流涎；吸入量多时，有震颤及抽搐，亦可引起肺炎。皮肤接触可致灼伤。

急性毒性：LC501180mg/m3，4小时（大鼠吸入）

亚急性和慢性毒性：动物亚急性和慢性毒性实验，主要引起呼吸道刺激、肺炎及肾小管变性；尿氟含量增加；可发生氟斑牙。

危险特性：化学反应活性很高，遇水发生爆炸性分解。与铜及其合金有可能生成具有爆炸性的氯乙炔。暴露在空气中遇潮气时迅速水解成氟硼酸与硼酸，产生白色烟雾。腐蚀性很强，冷时也能腐蚀玻璃。

燃烧（分解）产物：氟化氢、氧化硼。

禁配物：水、胺类、醇类、碱类。

废弃处置方法：根据国家和地方有关法规的要求处置。或与厂商或制造商联系，确定处置方法。

运输注意事项：采用钢瓶运输时必须戴好钢瓶上的安全帽。钢瓶一般平放，并应将瓶口朝同一方向，不可交叉；高度不得超过车辆的防护栏板，并用三角木垫卡牢，防止滚动。严禁与醇类、碱类、食用化学品等混装混运。夏季应早晚运输，防止日光曝晒。公路运输时要按规定路线行驶，禁止在居民区和人口稠密区停留。铁路运输时要禁止溜放。

安全术语

S16：远离火源。（Keep away from sources of ignition.）

S26：不慎与眼睛接触后，请立即用大量清水冲洗并征求医生意见。（In case of contact with eyes， rinse immediately with plenty of water and seek medical advice.）

S36/37/39：穿戴适当的防护服、手套和护目镜或面具。（Wear suitable protective clothing， gloves and eye/face protection.）

S45：若发生事故或感不适，立即就医（可能的话，出示其标签）。（In case of accident or if you feel unwell， seek medical advice immediately （show the label whenever possible.）

风险术语

R11：高度易燃。（Highly flammable.）

R14：遇水反应剧烈。（Reacts violently with water.）

R26：吸入有极高毒性。（Very toxic by inhalation.）

R35：引起严重灼伤（Causes severe burns.）

法规信息

化学危险物品安全管理条例（1987年2月17日国务院发布），化学危险物品安全管理条例实施细则（化劳发[1992] 677号），工作场所安全使用化学品规定（[1996]劳部发423号）等法规，针对化学危险品的安全使用、生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应规定；常用危险化学品的分类及标志（GB 13690-92）将该物质划为第2.3 类有毒气体；剧毒物品分级、分类与品名编号（GA 57-93）中，该物质的液化或压缩品被划为第三类 B级无机剧毒品。

参考资料

[1] 三氟化硼[引用日期2016-09-22]