三溴化硼(Boron tribromide)的化学式是BBr3,相对分子质量为250.54。
1.化合物性质
三溴化硼在常温下是无色透明的液体,有时稍带黄色,可以产生烟雾。它的凝固点为-46℃,沸点为91.3℃,相对密度为3.353。它的性质与三氯化硼相似,可以与许多含有磷、氮、砷、氧、硫和卤素等元素的化合物反应,生成配位化合物。与氨反应剧烈,反应条件对其影响较大:当溶液很稀并处于低温时,可以生成加成化合物;而在较高温度下产物则为胺基硼、氮化硼等化合物。它可以与BBr3和PH3, PCI3, PCI5, POCI3, PBr3, AsH3等化合物反应,生成1:1的加成化合物。三溴化硼可以溶于四氯化碳,但容易被水、醇等分解。它是一种强路易式(Lewis)酸,可以与碱反应形成络合物和加成产物。
2.生产方法
(1)直接合成法:将硼粉加热后与溴反应,得到三溴化硼。
2B + 3Br2 → 2BBr3
(2)复分解法:三溴化铝与三氟化硼(或氟硼酸钾、KBF4)反应,得到三溴化硼。
AlBr3 + BF3 → BBr3 + AIF3
另外,碳化硼与碳的混合物,或三氧化硼与碳的混合物,或硫化硼,在高温下溴化,也可得到三溴化硼。
3.工艺流程
(1)直接合成法
(2)复分解法
4.技术配方
5.生产工艺
(1)直接合成法:将干燥的元素硼粉装入管式反应炉的反应管中,为使反应能充分进行,反应管内应放一定量的填料,填料材质与管壁相同。将反应管加热至850℃,另外将溴素在溴釜中也同时加热至微沸,然后通入反应管。反应开始时有大量烟雾出现,随后即有淡黄色液体溴化硼生成。
将上述所得溴化硼液体放入脱溴器中,与活性炭、锌粉和铝屑共同加热回流至生成的溴化硼为无色为止。再经粗馏、精馏即得完全无色的溴化硼成品。
(2)复分解法:在反应器内装入266.8g三溴化铝。反应器的导管与一个三氟化硼发生器相联。调节三氟化硼气流,使其在50min内导入264g三氟化硼。用无焰热源加热反应器,升华出的三溴化铝在反应器上部与三氟化硼发生反应,生成的BBr3被蒸出,经U形管-78℃冷却,U形管尾部连接一个干燥管,以防吸潮。馏出物中含有少量溴,可通过与汞共振荡以除去。进一步精馏,得到三溴化硼纯品。
6.产品标准
7.产品用途
三溴化硼可以用作半导体掺杂材料,也可以用作有机合成催化剂、制造元素高纯硼及有机硼的原料。