Borane - Borane
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Nomes | |||
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Nomes IUPAC
Borane
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Nome IUPAC sistemático
borano (substitutivo) trihidridoboro (aditivo) |
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Outros nomes | |||
Identificadores | |||
Modelo 3D ( JSmol )
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ChEBI | |||
ChemSpider | |||
44 | |||
PubChem CID
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Propriedades | |||
B H 3 | |||
Massa molar | 13,83 g · mol −1 | ||
Aparência | gás incolor | ||
Ácido conjugado | Boronium | ||
Termoquímica | |||
Entropia molar padrão ( S |
187,88 kJ mol −1 K −1 | ||
106,69 kJ mol −1 | |||
Estrutura | |||
D 3h | |||
planar trigonal | |||
0 D | |||
Compostos relacionados | |||
Compostos relacionados
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Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
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Referências da Infobox | |||
Trihydridoboron , também conhecido como borano ou borina , é uma molécula instável e altamente reativa com a fórmula química B H
3. A preparação do borano carbonil , BH 3 (CO), teve importante papel na exploração da química dos boranos, pois indicava a provável existência da molécula de borano. No entanto, a espécie molecular BH 3 é um ácido de Lewis muito forte . Conseqüentemente, ele é altamente reativo e só pode ser observado diretamente como um produto transitório e continuamente produzido em um sistema de fluxo ou da reação de boro atômico ablacionado a laser com hidrogênio.
Estrutura e propriedades
BH 3 é uma molécula planar trigonal com simetria D 3h . O comprimento da ligação B – H determinado experimentalmente é 119 pm .
Na ausência de outras espécies químicas, ele reage consigo mesmo para formar diborano . Assim, é um intermediário na preparação do diborano de acordo com a reação:
- BX 3 + BH 4 - → HBX 3 - + (BH 3 ) (X = F, Cl, Br, I)
- 2 BH 3 → B 2 H 6
A entalpia padrão de dimerização de BH 3 é estimada em -170 kJ mol -1 . O átomo de boro em BH 3 tem 6 elétrons de valência. Conseqüentemente, é um ácido de Lewis forte e reage com qualquer base de Lewis , L, para formar um aduto.
- BH 3 + L → L — BH 3
em que a base doa seu único par, formando uma ligação covalente dativa . Esses compostos são termodinamicamente estáveis, mas podem ser facilmente oxidados ao ar. Soluções contendo dimetilsulfeto de borano e borano-tetra-hidrofurano estão disponíveis comercialmente; no tetra-hidrofurano, é adicionado um agente estabilizador para evitar que o THF oxide o borano. Uma sequência de estabilidade para vários adutos comuns de borano, estimada a partir de dados espectroscópicos e termoquímicos, é a seguinte:
O BH 3 tem algumas características de ácidos moles, pois os doadores de enxofre formam complexos mais estáveis do que os doadores de oxigênio. Soluções aquosas de BH 3 são extremamente instáveis.
-
BH
3+ 3 H
2O → B (OH)
3+ 3 H
2
Reações
Acredita-se que o BH 3 molecular seja um intermediário de reação na pirólise do diborano para produzir boranos superiores :
- B 2 H 6 ⇌ 2BH 3
- BH 3 + B 2 H 6 → B 3 H 7 + H 2 (etapa de determinação da taxa)
- BH 3 + B 3 H 7 ⇌ B 4 H 10
- B 2 H 6 + B 3 H 7 → BH 3 + B 4 H 10
- ⇌ B 5 H 11 + H 2
Etapas adicionais dão origem a boranos sucessivamente maiores, com B 10 H 14 como o produto final mais estável contaminado com materiais poliméricos, e um pouco de B 20 H 26 .
O amoníaco de borano, que é produzido por uma reação de deslocamento de outros adutos de borano, elimina o hidrogênio elementar no aquecimento para dar borazina (HBNH) 3 .
Os adutos de borano são amplamente usados em síntese orgânica para hidroboração , onde BH 3 se adiciona através da ligação C = C em alquenos para dar trialquilboranos:
- (THF) BH 3 + 3 CH 2 = CHR → B (CH 2 CH 2 R) 3 + THF
Esta reação é regiosseletiva . Outros derivados de borano podem ser usados para dar uma regiosseletividade ainda maior. O produto trialquilboranos pode ser convertido em derivados orgânicos úteis. Com alcenos volumosos, pode-se preparar espécies como [HBR 2 ] 2 , que também são reagentes úteis em aplicações mais especializadas. O dimetilsulfeto de borano, que é mais estável do que o borano-tetra-hidrofurano, também pode ser usado.
A hidroboração pode ser acoplada à oxidação para dar a reação de hidroboração-oxidação . Nesta reação, o grupo borila no organoborano gerado é substituído por um grupo hidroxila.
Como um ácido de Lewis
Fosfina-boranos , com a fórmula R 3-n H n PBH 3 , são adutos de organofosfinas e borano.
Borano (5) é o complexo dihidrogênio de borano. Sua fórmula molecular é BH 5 ou possivelmente BH 3 (η 2 -H 2 ). Só é estável em temperaturas muito baixas e sua existência é confirmada em temperaturas muito baixas. Borano (5) e metânio (CH 5 + ) são isoeletrônicos. Sua base conjugada é o ânion borohidreto .