Litium borohidrida

Litium borohidrida
Nama
Nama IUPAC
Lithium tetrahydridoborate(1–)
Nama lain
Lithium hydroborate,
Lithium tetrahydroborate
Borate(1-), tetrahydro-, lithium, lithium boranate
Penanda
Model 3D (JSmol)
3DMet {{{3DMet}}}
ChemSpider
Nomor EC
Nomor RTECS {{{value}}}
  • InChI=1S/BH4.Li/h1H4;/q-1;+1 YaY
    Key: UUKMSDRCXNLYOO-UHFFFAOYSA-N YaY
  • InChI=1/BH4.Li/h1H4;/q-1;+1
    Key: UUKMSDRCXNLYOO-UHFFFAOYAS
  • [Li+].[BH4-]
Sifat
LiBH4
Massa molar 21.784 g/mol
Penampilan Padatan putih
Densitas 0.666 g/cm3[1]
Titik lebur 268 °C (514 °F; 541 K)
Titik didih 380 °C (716 °F; 653 K) terdekomposisi
bereaksi
Kelarutan dalam eter 2,5 g/100 mL
Termokimia
Kapasitas kalor (C) 82.6 J/mol K
Entropi molar standar (So) 75,7 J/mol K
Entalpi pembentukan standar (ΔfHo) -198,83 kJ/mol
Bahaya
[convert: nomor tidak sah]
Kecuali dinyatakan lain, data di atas berlaku pada suhu dan tekanan standar (25 °C [77 °F], 100 kPa).
YaY verifikasi (apa ini YaYN ?)
Referensi

Litium borohidrida (LiBH4) adalah suatu tetrahidroborat dan dikenal dalam sintesis organik sebagai reduktor untuk ester. Meskipun kurang umum dibandingkan natrium borohidrida, garam litium menawarkan beberapa keuntungan, merupakan reduktor yang lebih kuat dan sangat larut dalam eter, dan juga lebih aman untuk ditangani daripada lithium aluminium hidrida.[2]

Preparasi

[sunting | sunting sumber]

Litium borohidrida dapat dibuat dengan reaksi metatesis, yang terjadi pada reaksi antara natrium borohidrida, dan litium bromida:[3]

NaBH4 + LiBr → NaBr + LiBH4

Alternatif lain, ia dapat disintesis dengan memberi perlakuan boron trifluorida dengan litium hidrida dalam dietil eter:[4]

BF3 + 4 LiH → LiBH4 + 3 LiF

Reaksi

[sunting | sunting sumber]

Litium borohidrida adalah reduktor yang lebih kuat daripada natrium borohidrida.[5] Dalam campuran metanol dan dietil eter, litium borohidrida mampu mereduksi ester menjadi alkohol dan amida primer menjadi amina.[6] Sebaliknya, substrat ini tidak terpengaruh oleh natrium borohidrida. Peningkatan reaktivitas terkait dengan polarisasi substrat karbonil pada kompleksasi menjadi kation litium.

Kemoselektivitas

[sunting | sunting sumber]

Penggunaan litium borohidrida sangat menguntungkan pada beberapa preparasi karena kemoselektivitasnya yang relatif lebih tinggi daripada reduktor populer lainnya seperti litium aluminium hidrida. Misalnya, tidak seperti litium aluminium hidrida, litium borohidrida akan mereduksi ester, nitril, lakton, amida primer, dan epoksida sambil tetap menyisakan gugus nitro, asam karbamat, alkil halida, dan amida sekunder/tersier.

Pembuatan hidrogen

[sunting | sunting sumber]

Litium borohidrida bereaksi dengan air menghasilkan hidrogen. Reaksi ini dapat digunakan untuk pembuatan hidrogen.[7]

Penyimpanan energi

[sunting | sunting sumber]
Densitas energi volumetri vs gravimetri kepadatan energi.
Skematik daur ulang litium borohidrida. Inputnya adalah litium borat dan hidrogen.

Litium borohidrida dikenal sebagai salah satu bahan kimia pembawa energi dengan kerapatan energi tertinggi. Meskipun saat ini tidak ada kepentingan praktis, padatannya akan membebaskan 65 MJ/kg panas pada perlakuan dengan oksigen atmosfer. Oleh karena memiliki densitas 0,67 g/cm3, oksidasi cairan litium borohidrida menghasilkan 43 MJ/L. Sebagai perbandingan, bensin menghasilkan 44 MJ/kg (atau 35 MJ/L), sedangkan hidrogen cair menghasilkan 120 MJ/kg (atau 8.0 MJ/L).[nb 1] Tingginya kerapatan energi spesifik litium borohidrida telah menjadikannya kandidat yang menarik untuk diajukan sebagai bahan bakar mobil dan roket, tetapi belum digunakan secara luas meskipun ada penelitian dan advokasi ini. Seperti halnya semua bahan kimia pembawa energi berbasis hidrida, litium borohidrida sangat kompleks untuk didaur ulang (yaitu diisi ulang) dan oleh karena itu efisiensi konversi energinya rendah. Sementara baterai seperti litium ion memiliki kerapatan energi hingga 0,72 MJ/kg dan 2,0 MJ/L, efisiensi konversi DC ke DCnya dapat setinggi 90% [butuh rujukan]. Dilihat dari kompleksitas mekanisme daur ulang hidrida logam,[8] efisiensi konversi energi setinggi itu diluar jangkauan praktis.

Perbandingan sifat fisika
Zat Energi spesifik MJ/kg Kepadatan g/cm3 Kerapatan energi MJ/L
LiBH4 65.2 0.666 43.4
Bensin reguler
 44 0.72 34.8
Hidrogen cair 120 0.0708 8
baterai ion litium
 		0.72 2.8 2

Lihat juga

[sunting | sunting sumber]

Catatan

[sunting | sunting sumber]
  1. ^ Rasio kepadatan energi yang lebih besar terhadap energi spesifik hidrogen adalah karena kepadatan massa yang sangat rendah (0.071 g/cm3).

Referensi

[sunting | sunting sumber]
  1. ^ Sigma-Aldrich Product Detail Page
  2. ^ Luca Banfi, Enrica Narisano, Renata Riva, Ellen W. Baxter "Lithium Borohydride" e-EROS Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 2001 John Wiley & Sons. DOI:10.1002/047084289X.rl061.pub2.
  3. ^ Peter Rittmeyer, Ulrich Wietelmann “Hydrides” in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2002, Wiley-VCH, Weinheim. DOI:10.1002/14356007.a13_199
  4. ^ Brauer, Georg (1963). Handbook of Preparative Inorganic Chemistry Vol. 1, 2nd Ed. Newyork: Academic Press. hlm. 775. ISBN 978-0121266011. 
  5. ^ Barrett, Anthony G.M. (1991). "Reduction of Carboxylic Acid Derivatives to Alcohols, Ethers and Amines". Dalam Trost, Barry; Fleming, Ian; Schreiber, Stuart. Reduction: Selectivity, Strategy & Efficiency in Modern Organic Chemistry (edisi ke-1st). Newyork: Pergamon Press. hlm. 244. doi:10.1016/B978-0-08-052349-1.00226-2. ISBN 9780080405995. 
  6. ^ Ookawa, Atsuhiro; Soai, Kenso (1986). "Mixed solvents containing methanol as useful reaction media for unique chemoselective reductions within lithium borohydride". The Journal of Organic Chemistry. 51 (21): 4000–4005. doi:10.1021/jo00371a017. 
  7. ^ Y. Kojima et al., "Hydrogen Generation by Hydrolysis Reaction of Lithium Borohydride," International Journal of Hydrogen Energy, 29(12):1213-1217, August 2004; DOI: 10.1016/j.ijhydene.2003.12.009 sciencedirect link
  8. ^ US Patent 4002726 (1977) lithium borohydride recycling from lithium borate via a methyl borate intermediate