Borsäuretrimethylester

[Phil]

Borsaeure H₃BO₃ + 3CH₃OH  B(OCH₃)₃ + 3H₂O
Wenn 61,83gr Borsaeure mit 96,12gr *Methanol und Konz Salzsaeure oder Schwefelsaeure als Wasserentziehendem Mittel zugesetzt wird unter erhitzen. ,
Zur Trennung des Esters und Alkoholüberschuss wird das Reaktionsgemisch über Calciumchlorid stehengelassen. Es bilden sich 2-Phasen; die untere wird verworfen.
Aus der Oberen wird der Ester durch Fraktionierte Destillation gewonnen.
Wasserhellesprodukt, brennt mit grüner Flamme; Kp.: 68,7°C
Der Ester soll in Glasflaschen mit einem Teflonverschluss aufbewahrt werden. Bei anderen Deckeln kann es hindurch diffundieren.

http://www.ph-heidelberg.de/wp/schallie/minilab/borest.htm
http://www.inorg.chem.ethz.ch/group/v/node11.html

Quelle Anorganikum: Teil 2. Seite 1154
*es ist sinnvoll etwas mehr an Alkohol zu verwenden, ich hatte ca. 120gr Methanol verwendet. Dies steht aber nicht so in der Vorschrift, leider sind auch keine Zeiten angegeben.

[Jackal]

Auch eine gerne genommene Analysenmethode auf Borate, das verbrennen des Borsäuretrimethylesters.

[Mephisto]

Falls man den Borsäuretrimethylester präparativ in einem Ansatz von einem Mol herstellen will, ist die folgende Anleitung etwas genauer, was die Durchführung angeht.


Trimethylborat (Borsäuretrimethylester) [121-43-7]              C₃H₉BO₃

B₂O₃ + 3 MeOH B(OMe)₃ + H₃BO₃
H₃BO₃ + 3 MeOH B(OMe)₃ + 3 H₂O

Zur Reaktion: Die Reaktion von Borsäure oder Bortrioxid mit Methanol verläuft nahezu quantitativ, wenn ein Überschuss an Methanol verwendet wird und der Trimethylester aus dem Reaktionsgemisch als Azeotrop mit Methanol herausdestilliert wird. Die Synthese kann sowohl mit Bortrioxid als auch mit Borsäure durchgeführt werden. Das Methanol-Trimethylester-Azeotrop siedet bei 54.6 °C. Durch anschließendes Aussalzen kann der Ester vom Methanol getrennt werden.

Durchführung: In einem Rundkolben mit Magnetrührer und Rückflusskühler werden 162.23 ml Methanol (4 mol) vorgelegt und 69.62 g Bortrioxid (1 mol) in Portionen hinzugegeben, was leichtes Aufsieden der Mischung bewirkt. Nachdem das gesamte Bortrioxid hinzugegeben wurde, wird die Mischung eine Stunde lang unter Rückfluss erhitzt. Den Rückflusskühler ersetzt man dann durch einen Destillationskühler und destilliert das Azeotrop (mit einem kleinen Überschuss an Methanol) bis zu einer Dampftemperatur von 70 °C ab. Alternativ kann die Reaktion ebenso mit 2 mol Borsäure (1 eq, 123.66 g) und 16 mol Methanol (8 eq, 648.91 ml) durchgeführt werden. In die Vorlage werden LiCl (12 g pro 100 ml Azeotrop) oder ZnCl2 (46 g ZnCl2 pro 100 g Azeotrop) gegeben, was zur Trennung in zwei Phasen führt. Die obere Phase besteht aus Trimethylborat mit einer Reinheit von 99.5%, während die untere Wasser aus dem Salz, Methanol und einer kleinen Menge an Ester besteht. Das Methanol kann aus der unteren Phase durch Destillation recycelt werden.

Eigenschaften: Trimethylborat ist eine feuchtigkeitsempfindliche, farblose und entzündliche Flüssigkeit mit einem Siedepunkt von 68.5 °C. Der Ester brennt mit einer charakteristisch grünen Flamme, was zum qualitativen Bornachweis genutzt wird.

Andere Bezeichnungen: ortho-Borsäure-trimethylester; Bosäuremethylester; Trimethoxyborin

Quelle (Übersetzung): W. A. Herrmann, G. Brauer; Synthetic Methods of Organometallic and Inorganic Chemistry, Vol. 2, Seite 75, Thieme Verlag, Stuttgart 1996

[Mephisto]

Ich habe Orlando, der schon einige gute Foto-Serien beigesteuert hat, gefragt, ob ich seine Fotos der Borsäuretrimethylester-Synthese verwenden darf. Nach der Zusage habe ich sie mitsamt der Vorschrift online gestellt. Sieht gar nicht schlecht aus:

www.lambdasyn.org/synfiles/trimethylborat.htm#fotodoku

So sollte, meiner Meinung nach, eine gut dokumentierte Synthese-Anleitung aussehen. Danke an dieser Stelle für die Fotos, Orlando.