Boraani

Boraanit on suuri ryhmä luonnossa esiintymättömiä boorin ja vedyn yhdisteitä. Monet boraanit oksidoituvat pelkässä ilmassa, joskus voimakkaastikin. Molekyyliä BH3 kutsutaan boraaniksi. Se on tunnettu ainoastaan kaasumaisessa muodossa ja dimerisoituu helposti diboraaniksi (B2H6). Suurimmat boraanit muodostuvat booriklustereista, jotka ovat monitahokkaita. Joillakin yhdisteillä esiintyy myös isomeriaa. Esimerkiksi eikosaboraanin B20H26 isomerien pohjana on kaksi kymmenen booriatomia sisältävää klusteria.

Tärkeimmät boraanit ovat diboraani, pentaboraani B5H9 ja dekaboraani B10H14. On myös olemassa boraaneja, joissa yksi tai useampi booriatomi on korvautunut jollain toisella atomilla. Tällaisia ovat esimerkiksi karboraanit, joissa boorin tilalla on hiili, ja metalloboraanit, joissa boori on korvautunut jollakin metallilla.

Boraanien yleiset kaavat 
Yksiklusteriset boraanit voidaan jakaa neljään ryhmään, joilla on yleinen rakenne. Taulukossa n tarkoittaa booriatomien määrää.

On myös olemassa neutraaleja hyperkloso-boraaneja, joissa vety on korvautunut jollakin muulla ryhmällä ja joilla on teoreettinen kaava BnHn. Esimerkiksi B12(OCH2Ph)12, joka on hyperkloso-B12H12:n stabiili johdannainen.

Nimeäminen
Sähköisesti neutraalien boraanien nimissä booriatomien määrä ilmaistaan kreikkalaisilla etuliitteillä ja vetyatomien määrä merkitään nimen loppuun sulkeissa.
B5H9 pentaboraani(9)
B6H12 heksaboraani(12)

Anioneissa ilmoitetaan ensin vetyatomien määrä ja sen jälkeen booriatomien määrä ja anionin pääte -aatti. Varaus merkitään sulkeisiin.
B5H8− oktahydropentaboraatti(1-)

Myös ryhmien etuliitteet voidaan kertoa
B5H9 nido-pentaboraani(9)
B4H10 arakhno-tetraboraani(10)
B6H62− heksahydroheksaboraatti(2-)

Klusterityypit
1970-luvun alussa huomattiin, että booriklusterien geometria muistuttaa deltaedrejä tai deltaedrejä, joita puuttuu yksi tai useampi kärki. 

Klusterien nimeäminen on johdettu yksiklusteristen boraanien ryhmien nimistä.
hyperkloso- suljettu täydellinen klusteri, esimerkiksi dodekaedri
kloso-  suljettu täydellinen klusteri, esimerkiksi ikosaedrin muotoinen B12H122−
nido- boori valtaa kärjen delta edriltä, esimerkiksi B5H9 on oktaedri, jolta puuttuu yksi kärki
arakhno- boori valtaa kaksi kärkeä  deltaedriltä, esimerkiksi B4H10 on oktaedri, jolta puuttuu kaksi kärkeä
hypho- boori valtaa kolme kärkeä deltaedriltä, esimerkiksi B8H16 on mahdollisesti muodoltaa oktaedri, jolta puuttuu kolme kärkeä.
konjunkto- kahden tai useamman klusterin muodostelma

Boraanien kemiaa 
Kaikki boraanit ovat värittömiä ja diamagneettisia. Ne reagoivat helposti ja jotkut ovat pyrofoorisia ja useat myrkyllisiä. Suurikokoisemmat boraanit ovat usein pienikokoisempia stabiilimpia.

Reaktiotapoja
Boraanien reaktioita ovat
elektrofiilinen korvautumisreaktio
nukleofiilinen korvautumisreaktio
vahvat hapot kykenevät riistämään boraaneilta protonin
klusterin muodostuminen borohydridien kanssa
alkyyni ja nido-boraani muodostavat karboraanin

Boraanit voivat myös toimia ligandeina kompleksiyhdisteissä.

Katso myös 
Organoboraani

Lähteet

Aiheesta muualla