4-溴硼酸重氮苯四氟硼酸盐(4-bromobenzenediazonium tetrafluoro-borate,CAS: 673-40-5)为白色或者浅黄色结晶固体,对水和空气较为敏感。熔点为135-140°C,分子式为C6H4BBrF4N2,分子量270.82,其外观如图1所示。

图1. 4-溴硼酸重氮苯四氟硼酸盐外观
制备方法
BAHR J L等人[1]提出一种4-溴硼酸重氮苯四氟硼酸盐的合成方法,采用对溴苯胺为原料,通过低温重氮化反应结合四氟硼酸盐沉淀法制备。具体步骤为:在0-5 °C冰水浴控温下,先将对溴苯胺溶于浓盐酸中成盐,再滴加亚硝酸钠水溶液完成重氮化反应,以碘化钾-淀粉试纸变蓝作为反应终点指示;随后加入预冷的40%氟硼酸水溶液,通过离子交换原位生成4‑溴苯基重氮四氟硼酸盐固体沉淀;经冷过滤、冰水及冷乙醚(或冷甲醇)洗涤、低温真空干燥后,得到高纯度4-溴硼酸重氮苯四氟硼酸盐产物,实验室常规收率可达75%-85%,产物可直接用于后续碳纳米管功能化等反应。此外,也可采用无水体系合成法,以无水甲醇为溶剂,用三氟化硼乙醚作为酸源和氟源、亚硝酸丁酯作为重氮化试剂,低温反应后析晶纯化,该方法纯度更高,副产物更少。
应用
4-溴硼酸重氮苯四氟硼酸盐具有较高的反应活性,通过重氮基团多样性转化可用于多种功能有机分子的合成。其在有机合成中常作为亲电芳香亚胺的重要试剂。其还被广泛用于制备重要的杂环化合物,如三唑类、吡唑等。此外,它在有机金属化学中还可被来作为配体。
孙赛等人[2]在专利中提到用4-溴硼酸重氮苯四氟硼酸盐对石墨烯进行预处理,以及共轭共聚物在预处理后石墨烯存在下的聚合。本发明石墨烯导电复合材料可在电极浆料中均匀分散,降低极片内阻,提升电极材料的导电性,同时石墨烯的柔性结构能够缓冲硅负极材料充放电过程中的体积膨胀,改善硅负极极片(图2)的结构稳定性,提升硅负极材料的综合性能,应用于锂离子电池中可以提高锂电池倍率性能和循环稳定性。

图2. 极片的SEM图
参考文献
[1]BAHR J L, YANG J, KOSYNKIN D V, et al. Functionalization of Carbon Nanotubes by Electrochemical Reduction of Aryl Diazonium Salts: A Bucky Paper Electrode[J]. Journal of the American Chemical Society, 2001, 123(23): 5881-5889.(DOI: 10.1021/ja0103862)
[2]孙赛,张丝雨,董文芊,高焕新. 石墨烯导电复合材料及其制备方法和应用以及锂离子电池. CN 114426668 B.