Боран

Трихидридобор, исто така познат како боран или борин, е нестабилна и високо реактивна молекула со хемиска формула . Подготовката на боран карбонил, BH<sub>3</sub>(CO), pодигра важна улога во истражувањето на хемијата на бораните, бидејќи укажа на веројатното постоење на молекулата на боранот. Сепак, молекуларниот вид
BH<sub>3</sub> е многу силна луисова киселина. Следствено, тој е многу реактивен и може директно да се набљудува само доколку е континуирано произведен како преоден производ во проточен систем или од реакцијата на ласерски аблираниот атомски бор со водород.
1 Структура и својства
BH<sub>3</sub> е тригонална рамна молекула со D<sub>3h</sub> симетрија. Tодредената должина на B–H bond врската е 119 pm.
Во отсуство на други хемиски видови, тој реагира со себе за да формира диборан. Така, тој е посредник во подготовката на диборан според реакцијата::BX<sub>3</sub> +BH<sub>4</sub><sup>−</sup> → HBX<sub>3</sub><sup>−</sup> + (BH<sub>3</sub>) (X=F, Cl, Br, I)
:2 BH<sub>3</sub> → B<sub>2</sub>H<sub>6</sub>
Стандардната енталпија на димеризација на BH<sub>3</sub> се проценува на −170 kJ mol<sup>−1</sup>.
Атомот на бор во BH<sub>3</sub> има 6 валентни електрони. Следствено, таа е силна Луисова киселина и реагира со која било луисова база ('L' во равенката подолу) за да формира адукт:
:BH<sub>3</sub> + L → L—BH<sub>3</sub>
Во кој базата го донира својот слободен електронски пар, формирајќи дативна ковалентна врска. Таквите соединенија се термодинамички стабилни, но можат лесно да се оксидираат во воздухот. Комерцијално достапни се раствори кои содржат боран диметилсулфид и боран-тетрахидрофуран; во тетрахидрофуранот се додава стабилизирачки агенс за да се спречи THF да го оксидира боранот. Секвенца на стабилност за неколку вообичаени адукти на боран, проценета од спектроскопски и термохемиски податоци, е дадена подолу:
:PF<sub>3</sub> < CO< Et<sub>2</sub>O< Me<sub>2</sub>O< C<sub>4</sub>H<sub>8</sub>O < C<sub>4</sub>H<sub>8</sub>S < Et<sub>2</sub>S< Me<sub>2</sub>S< Py < Me<sub>3</sub>N< H<sup>−</sup>
BH<sub>3</sub> има некои слабо кисели одлики бидејќи сулфурните донори формираат постабилни комплекси отколку кислородните донори. Водните раствори на BH<sub>3</sub> се исклучително нестабилни.: + 3 → +
2 Реакции
Се верува дека молекуларниот BH<sub>3</sub> е реакционен интермедиер во пиролизата на диборан за производство на повисоки борани::B<sub>2</sub>H<sub>6</sub> ⇌ 2BH<sub>3</sub>:BH<sub>3</sub> +B<sub>2</sub>H<sub>6</sub> → B<sub>3</sub>H<sub>7</sub> +H<sub>2</sub> (rate determining step)
:BH<sub>3</sub> + B<sub>3</sub>H<sub>7</sub> ⇌ B<sub>4</sub>H<sub>10</sub>:B<sub>2</sub>H<sub>6</sub> + B<sub>3</sub>H<sub>7</sub> → BH<sub>3</sub> + B<sub>4</sub>H<sub>10</sub>:::::⇌ B<sub>5</sub>H<sub>11</sub> + H<sub>2</sub>
Понатамошните чекори доведуваат до последователно повисоки борани, со B<sub>10</sub>H<sub>14</sub> како најстабилен краен производ контаминиран со полимерни материјали и малку B<sub>20</sub>H<sub>26</sub>.
Боран амониат, кој се произведува со реакција на замена на други адукти на боран, го елиминира елементарниот водород при загревање за да даде боразин (HBNH)<sub>3</sub>.
Адуктите на боран се широко користени во органската синтеза за хидроборација, каде што BH<sub>3</sub> aсе додава на C=C врската на алкените за да даде триалкилборани:
:(THF)BH<sub>3</sub> + 3 CH<sub>2</sub>=CHR → B(CH<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>R)<sub>3</sub> + THF
Оваа реакција е региоселективна, а други деривати на боран може да се користат за да се даде уште поголема региоселективност. Производот триалкилборани може да се претвора во корисни органски деривати. Со гломазните алкени може да се подготват видови како што се [HBR<sub>2</sub>]<sub>2</sub>, кои се исто така се корисни реагенси во поспецијализирани употреби. Може да се користи и боран диметилсулфид кој е постабилен од боран-тетрахидрофуранот.
Хидроборацијата може да се спои со оксидација за да се добие реакција на хидроборација-оксидација. Во оваа реакција, борил групата во генерираниот органоборан е супституирана со хидроксилна група.
2.1 Како Луисова киселина
Фосфин-борани, со формулата R<sub>3−n</sub>H<sub>n</sub>PBH<sub>3</sub>, се адукти на органофосфини и боран.
Боран(5) е диводороден комплекс на боран. Неговата молекулска формула е BH<sub>5</sub> или можеби BH<sub>3</sub>(η<sup>2</sup>-H<sub>2</sub>). Стабилен е само на многу ниски температури и неговото постоење е потврдено при многу ниски температури. Боран (5) и метаниум (CH<sub>5</sub><sup>+</sup>) се изоелектронски. Неговата конјугирана база е борхидридниот анјон.