DE1045992B

DE1045992B - Process for the production of solid metal fluorates containing water of crystallization

Info

Publication number: DE1045992B
Application number: DESCH20733A
Authority: DE
Inventors: Dr Klaus Pirner
Original assignee: Schering AG
Current assignee: Bayer Pharma AG
Priority date: 1956-09-04
Filing date: 1956-09-04
Publication date: 1958-12-11

Description

Verfahren zur Herstellung von festen, kristallwasserhaltigen Metallfluoboraten In der Patentanmeldung Sch 20611 IVa/ 12 i wird ein Verfahren beschrieben, nach dem aus hochkonzentrierter Fluoborwasserstoffsäure durch Umsatz mit Metallverbindungen feste, kristallisierte Metallfluoboratehergestellt werden können. Als Vorprodukt für diese Umsetzung dient eine hochkonzentrierte Fluoborwasserstoffsäure, die nach dem im Hauptpatent beschriebenen Verfahren durch Umsetzung von Borsäureanhydrid mit Fluorwasserstoff gewonnen wird.Process for the production of solid metal fluorates containing water of crystallization In the patent application Sch 20611 IVa / 12 i a method is described according to that of highly concentrated hydrofluoric acid by reaction with metal compounds solid, crystallized metal fluoroborates can be produced. As a preliminary product A highly concentrated hydrofluoric acid is used for this reaction the process described in the main patent by converting boric anhydride is obtained with hydrogen fluoride.

Es wurde nun gefunden, daß man dieses Vorprodukt auch noch auf andere Weise erhalten kann. Man kommt zu noch höher konzentrierter Fluoborwasserstoffsäure, wenn man etwa äquimolare Mengen von H F, B F3 und H2 O miteinander zur Reaktion bringt. Dies kann vorteilhaft nach einer der beiden nachstehend beschriebenen Methoden geschehen: 1. Man kann Bortrifluoridhydrat (B F3 ' H2 O) und wasserfreie Flußsäure im Molverhältnis 1 : 1 umsetzen und erhält dann nach der Gleichung B F3 - H2 O -h H F = [H3 O] + . . . [B F4]- Hydroniumtetrafluoborat.It has now been found that this precursor can also be applied to others Way can get. One arrives at an even more highly concentrated hydrofluoric acid, if one uses approximately equimolar amounts of H F, B F3 and H2 O with each other for reaction brings. This can advantageously be done by one of the two methods described below happen: 1. Boron trifluoride hydrate (B F3 'H2 O) and anhydrous hydrofluoric acid can be used convert in a molar ratio of 1: 1 and then get according to the equation B F3 - H2 O -h H F = [H3 O] +. . . [B F4] - hydronium tetrafluoborate.

2. Man kann wäßrige Flußsäure, die auf 1 Mol H2 O etwa 1 Mol H F enthält, mit der äquimolaren Menge Bortrifluorid umsetzen.2. You can use aqueous hydrofluoric acid, which contains about 1 mole of H F per mole of H2 O, react with the equimolar amount of boron trifluoride.

In beiden Fällen entsteht eine Verbindung, der man die Formel HBF4- H20 oder besser auf Grund ihrer Eigenschaften die Formel [H30]+... [BF4]- zuordnen kann.In both cases, a compound is formed that is given the formula HBF4- Assign the formula [H30] + ... [BF4] - to H20 or better based on its properties can.

Dies Hydroniumtetrafluoborat hat einen Schmelzpunkt von 50° C. Es stellt eine farblose, kristalline, äußerst hygroskopische, an der Luft stark rauchende Verbindung dar. Beweisend dafür, daß in der Verbindung [B F4]- vorliegt, ist die Tatsache, daß nach Auflösen in wenig Eiswasser und Versetzen mit einer 1,4-DiAenyl-3,5-endoanilo-1,2,4-triazolinacetatlösung sofort das Tetrafluoborat dieser Verbindung praktisch quantitativ ausfällt. Charakteristisch und beweisend für die Formel [H3 0')+ . . . [B F4]- ist ferner die Analogie des Hydroniumfluoborats mit dem bekannten Hydroniumperchlorat, [H30]+... [C104]-, SChMelZ-punkt 50° C, denn große Ähnlichkeit, z. B. bezüglich der Löslichkeit und Gitterstrudctur, besteht auch zwischen Tetrafluoboraten und Perchloraten. Salze der Tetrafluoborsäure und Perchlorsäure von einwertigen Metallen sind isomorph.This hydronium tetrafluoborate has a melting point of 50 ° C. It represents a colorless, crystalline, extremely hygroscopic, which smokes heavily in the air Compound. Proof that the compound [B F4] - is present is the The fact that after dissolving in a little ice water and adding a 1,4-di-aenyl-3,5-endoanilo-1,2,4-triazoline acetate solution immediately the tetrafluoborate of this compound precipitates practically quantitatively. Characteristic and proving the formula [H3 0 ') +. . . [B F4] - is also the analogy of the Hydronium fluorate with the well-known hydronium perchlorate, [H30] + ... [C104] -, SChMelZ-Punkt 50 ° C, because great similarity, e.g. B. regarding solubility and lattice structure, also exists between tetrafluoborates and perchlorates. Salts of tetrafluoboric acid and perchloric acid of monovalent metals are isomorphic.

Das Hydroniumtetrafluoborat kann mit Metallverbindungen, z. B. mit Hydroxyden, Oxyden, Carbonaten usw., zu festen Metallfluoboraten weiter umgesetzt werden.The hydronium tetrafluoborate can be mixed with metal compounds, e.g. B. with Hydroxides, oxides, carbonates, etc., further converted to solid metal fluoborates will.

Beispiel 1 a) In 51,6g reines B F3 * H20 wird bei 6° C trokkener Fluorwasserstoff zunächst in sehr langsamem Strom eingeleitet. Die Aufnahme erfolgt nach einiger Zeit rascher. Nach Aufnahme von etwa 8 g Fluorwasserstoff beginnt teilweise Kristallisation. Es werden, zuletzt bei Raumtemperatur, insgesamt 12,02 g Fluorwasserstoff eingeleitet. Der erhaltene Kristallbrei wird von etwas anhaftender Mutterlauge rasch abgepreßt und in einer Polyäthylenflasehe aufbewahrt.Example 1 a) In 51.6 g of pure B F3 * H20, dry hydrogen fluoride is formed at 6 ° C initially initiated in a very slow stream. The recording takes place after a few Time faster. After uptake of about 8 g of hydrogen fluoride, partial crystallization begins. A total of 12.02 g of hydrogen fluoride are passed in, finally at room temperature. The resulting crystal pulp is quickly squeezed out by some adhering mother liquor and kept in a polyethylene bottle.

b) In einer Polyäthylenflasche werden 4,05 g Bortrifluoridmonohydrat eingewogen und bei -60° C 0,944 g gasförmige, wasserfreie Flußsäure aufkondensiert. Beim langsamen Erwärmen des Gemisches in der inzwischen fest verschlossenen Flasche tritt unter vollständiger Verflüssigung die Reaktion ein, und das Gemisch erstarrt zu einer farblosen kristallinen Masse. Beispiel 2 In eine Polyäthylenflasche werden 9,5 g 52,62°/oige wäßrige F lußsäure eingewogen und unter guter Außenkühlung (etwa -20° C) 16,95 g Bortrifluorid eingeleitet. Die Reaktionsmasse erstarrt, kurz bevor die äquimolare Menge B F3 aufgenommen worden ist, zu einem farblosen Kristallbrei.b) 4.05 g of boron trifluoride monohydrate are placed in a polyethylene bottle weighed in and 0.944 g of gaseous, anhydrous hydrofluoric acid condensed at -60 ° C. When slowly heating the mixture in the now tightly closed bottle the reaction occurs with complete liquefaction and the mixture solidifies to a colorless crystalline mass. Example 2 Put in a polyethylene bottle Weighed in 9.5 g of 52.62% aqueous hydrofluoric acid, and with good external cooling (approx -20 ° C) 16.95 g of boron trifluoride initiated. The reaction mass solidifies shortly before the equimolar amount of B F3 has been absorbed to form a colorless crystal slurry.

Die nach Beispiel 2 gewonnene Verbindung (F.= 49 bis 50° C) ist reiner als das nach Beispiel 1 hergestellte Produkt (F. = 40° C).The compound obtained according to Example 2 (F. = 49 to 50 ° C) is purer than the product prepared according to Example 1 (m.p. = 40 ° C).

Claims

PATENT CLAIMS: 1. A process for the preparation of solid metal fluorates containing water of crystallization according to patent application Sch 20611 IV a / 12 i, characterized in that the highly concentrated hydrofluoric acid required is prepared in such a way that approximately equimolar amounts of H20, BF3 and HF are reacted with one another and with Metals or their compounds, especially metal carbonates, oxides or hydroxides, react to form solid metal fluoroborates. leaves.

2. Procedure according to Claim 1, characterized in that boron trifluoride hydrate (B F3 - H2 O) with converts anhydrous hydrofluoric acid in an approximately equimolar amount.

3. The method according to claim 1, characterized in that aqueous F1uB acid, which is about 1 mol per 1 mol of H20, is used Contains moles of HF, reacts with boron trifluoride.