Borane - Borane

Borane
Fórmula estrutural do borano
Modelo bola-e-stick de borano
Modelo Spacefill de borano
Nomes
Nomes IUPAC
Borane
Nome IUPAC sistemático
borano (substitutivo)
trihidridoboro (aditivo)
Outros nomes
Identificadores
Modelo 3D ( JSmol )
ChEBI
ChemSpider
44
  • InChI = 1S / BH3 / h1H3
    Chave: UORVGPXVDQYIDP-UHFFFAOYSA-N
Propriedades
B H 3
Massa molar 13,83  g · mol −1
Aparência gás incolor
Ácido conjugado Boronium
Termoquímica
187,88 kJ mol −1 K −1
Entalpia
padrão de formação f H 298 )
106,69 kJ mol −1
Estrutura
D 3h
planar trigonal
0 D
Compostos relacionados
Compostos relacionados
Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
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:

PF 3 < CO < Et 2 O < Me 2 O <C 4 H 8 O <C 4 H 8 S < Et 2 S < Me 2 S <Py < Me 3 N < H -

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
2
O
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 32 -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 .

Veja também

Referências