Boran

Boran
Ball-and-stick model of borane	Spacefill model of borane
Adlandırmalar
	Sistematik IUPAC adı Boran; Trihydridoboron
	Diğer adlar borin; bor trihydrür; hidrojen borür;
Tanımlayıcılar
CAS numarası	13283-31-3;
3D model (JSmol)	Etkileşimli görüntü;
ChEBI	CHEBI:30149;
ChemSpider	6091;
Gmelin Referansı	44
PubChem CID	6331;
	InChI InChI=1S/BH3/h1H3 Key: UORVGPXVDQYIDP-UHFFFAOYSA-N;
	SMILES B;
Özellikler
Kimyasal formül	H3B
Molekül kütlesi	13,83 g mol−1
Görünüm	renksiz gaz
Konjuge asit	Boronyum
Termokimya
Standart molar entropi (S⦵298)	187.88 kJ mol−1 K−1
Standart formasyon entalpisi (ΔfH⦵298)	106.69 kJ mol−1
Yapı
Nokta grubu	D3h
Moleküler geometri	trigonal düzlem
Dipol momenti	0 D
Benzeyen bileşikler
Benzeyen bileşikler	diboran;
	Aksi belirtilmediği sürece madde verileri, Standart sıcaklık ve basınç koşullarında belirtilir (25 °C [77 °F], 100 kPa).
	Bilgi kutusu kaynakları

Trihidridoboron, boran veya borin, BH₃ kimyasal formülü ile gösterilen dengesiz ve oldukça reaktif bir moleküldür. Boran karbonilin BH₃(CO) hazırlanması, boran kimyasının araştırılmasında büyük rol oynamıştır.^[1] Ancak, BH₃ molekül türleri çok güçlü Lewis asidilerdir. Sonuç olarak, oldukça reaktifdir ve doğrudan bir akış sisteminde, sürekli olarak üretilen, geçici bir ürün olarak veya lazerle çıkarılmış atomik borun hidrojen ile reaksiyonundan doğrudan gözlenebilir.^[2]

Pratik Bilgiler Adlandırmalar, Tanımlayıcılar ...

Kapat

BH₃ D_3h simetrisine sahip bir üçgen düzlemsel moleküldür. Deneysel olarak belirlenen BH bağ uzunluğu 119 pmdir.^[3]

Başka kimyasal türlerin yokluğunda, diboran oluşturmak için kendisi ile reaksiyona girer. Bu nedenle, reaksiyona göre diboran hazırlanmasında bir ara maddedir:^[4]

BX₃ + BH₄^- → HBX₃^- + (BH₃) (X=F, Cl, Br, I)

2 BH₃ → B₂H₆

BH₃ dimerizasyonunun standart entalpisi -170 kJ mol⁻¹ olduğu tahmin edilmektedir.^[5] BH₃ içerisinde boron atomu 6 değerlik elektronuna sahiptir. Sonuç olarak, güçlü bir Lewis asididir ve bir eklenti oluşturmak için herhangi bir Lewis bazı L ile reaksiyona girer.

BH₃ + L → L - BH₃

baz, yalın çifti bağışlar ve bir kovalent bağ oluşturur. Bu tür bileşikler termodinamik olarak kararlıdır, ancak havada kolayca oksitlenebilirler. Boran dimetilsülfit ve boran-tetrahidrofuran içeren çözeltiler ticari olarak temin edilebilir; tetrahidrofuranda THF'nin boranı oksitlemesini önlemek için bir dengeleyici madde ilave edilir.^[6] Spektroskopik ve termokimyasal verilerden tahmin edilen birkaç boran eklentisi için bir stabilite sıralaması aşağıdaki gibidir:

PF₃ < CO < Et₂O < Me₂O <C₄H₈O <C₄H₈S < Et₂S < Me₂S < Py <Me₃N < H^-

BH₃, bazı yumuşak asit karakterlerini taşır. Örneğin, kükürt donörleri oksijen donörlerine göre daha fazla kararlı kompleksler oluşturur.^[4] BH₃ sulu çözeltileri, son derece kararsızdır.^[7]^[8]

BH₃ + 3 H₂O → B(OH)₃ + 3 H₂

Boran tepkimeleri, organik bileşiklerin radikal mekanizmalarla parçalanarak farklı ürünler oluşturduğu kimyasal süreçlerdir.

Moleküler BH₃'ün, diboran pirolizinde, daha yüksek boranlar üretilirken meydana gelen bir ara ürün olduğu düşünülmektedir.^[4]

B₂H₆ ⇌ 2 BH₃

BH₃ + B₂H₆ → B₃H₇ + H₂ (hız belirleyici aşama)

BH₃ + B₃H₇ ⇌ B₄H₁₀

B₂H₆ + B₃H₇ → BH₃ + B₄H₁₀

⇌ B₅H₁₁ + H₂

İleriki adımlar, başarılı olarak yüksek boranlara imkân verir, polimerik maddeler ile kirlenmiş en kararlı son ürün B₁₀H₁₄ ve biraz B₂₀H₂₆'dır.

Diğer boran katkı maddelerinin bir yer değiştirme reaksiyonu ile üretilen boran amonyak, borazin (HBNH)₃ vermek üzere ısıtmayla temel hidrojeni ortadan kaldırır.^[9]

Boran eklenme ürünleri hidroborasyon için yapılan organik sentezlerde yaygın olarak kullanılmaktadır, burada BH₃, C = C bağının eklenir ve trialkilboran verir:

(THF)BH₃ + 3 CH₂ = CHR → B(CH₂CH₂R)₃ + THF

Bu reaksiyon bölge seçicidir, daha yüksek bölge seçicilik vermesi için diğer boran türevleri kullanılabilir.^[10] Ürün trialkilboranlar, yararlı organik türevlere dönüştürülebilir. Hacimli alkenler ile daha özel uygulamalarda [HBR₂]₂ gibi kullanışlı belirteçler hazırlanabilir. Boran-tetrahidrofurandan daha stabil olanboran dimetilsülfür de kullanılabilir.^[10]^[11]

Hidroborasyon, hidroborasyon-oksidasyon reaksiyonunu vermek üzere oksidasyon ile birleştirilebilir. Bu reaksiyonda, üretilen organoborandaki boril grubu bir hidroksil grubu ile değiştirilir.

İndirgeyici aminasyon, bir karbon azot çift bağının hidroborasyona uğradığı hidroborasyon-oksidasyon reaksiyonunun bir uzantısıdır. Karbon-azot çift bağı, suyun bir karbonil moleküle bir amin ilavesiyle oluşan bir hemiaminalden indirgeyici eliminasyonuyla yaratılır, dolayısıyla 'indirgeyici' sıfatındadır.

Boran(5), boranın dihidrojen kompleksidir. Moleküler formülü, BH₅ veya muhtemelen BH₃ (η^₂-H₂)'dir.^[12] Sadece çok düşük sıcaklıklarda kararlıdır ve varlığı çok düşük sıcaklıkta doğrulanır.^[13]^[14] Boran (5) ve metanyum (CH₅⁺) izoelektroniklerdir.^[15] Konjugat bazı borohidrit anyonudur.

[1]
Burg, Anton B.; Schlesinger, H. I. (May 1937). "Hydrides of boron. VII. Evidence of the transitory existence of borine (BH3): Borine carbonyl and borine trimethylammine". Journal of the American Chemical Society. 59 (5): 780–787. doi:10.1021/ja01284a002
[2]
Tague, Thomas J.; Andrews, Lester (1994). "Reactions of Pulsed-Laser Evaporated Boron Atoms with Hydrogen. Infrared Spectra of Boron Hydride Intermediate Species in Solid Argon". Journal of the American Chemical Society. 116 (11): 4970–4976. doi:10.1021/ja00090a048 10 Aralık 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.. ISSN 0002-7863 11 Ocak 2010 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
[3]
Kawaguchi, Kentarou (1992). "Fourier transform infrared spectroscopy of the BH₃ ν₃ band". The Journal of Chemical Physics. 96 (5): 3411. doi:10.1063/1.461942 12 Aralık 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.. ISSN 0021-9606
[4]
Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2. bas.). Butterworth-Heinemann. ISBN 0080379419.
[5]
M. Page, G.F. Adams, J.S. Binkley, C.F. Melius "Dimerization energy of borane" J. Phys. Chem. 1987, vol. 91, pp 2675–2678. DOI:10.1021/j100295a001
[6]
Hydrocarbon Chemistry, George A. Olah, Arpad Molner, 2d edition, 2003, Wiley-Blackwell 978-0471417828
[7]
Finn, Patricia; Jolly, William L. (August 1972). "Asymmetric cleavage of diborane by water. The structure of diborane dihydrate". Inorganic Chemistry. 11 (8): 1941–1944. doi:10.1021/ic50114a043
[8]
D'Ulivo, Alessandro (May 2010). "Mechanism of generation of volatile species by aqueous boranes". Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy. 65 (5): 360–375. doi:10.1016/j.sab.2010.04.010 26 Şubat 2019 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
[9]
Housecroft, C. E.; Sharpe, A. G. (2008). "Chapter 13: The Group 13 Elements". Inorganic Chemistry (3rd ed.). Pearson. p. 336. ISBN 978-0-13-175553-6.
[10]
Burkhardt, Elizabeth R.; Matos, Karl (July 2006). "Boron reagents in process chemistry: Excellent tools for selective reductions". Chemical Reviews. 106 (7): 2617–2650. doi:10.1021/cr0406918
[11]
Kollonitisch, J. (1961). "Reductive Ring Cleavage of Tetrahydrofurans by Diborane". J. Am. Chem. Soc. 83: 1515. doi:10.1021/ja01467a056
[12]
Szieberth, Dénes; Szpisjak, Tamás; Turczel, Gábor; Könczöl, László (19 August 2014). "The stability of η2-H2 borane complexes – a theoretical investigation 28 Mart 2019 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.". Dalton Transactions. 43 (36): 13571–13577. doi:10.1039/C4DT00019F – via pubs.rsc.org
[13]
ague, Thomas J.; Andrews, Lester (1 June 1994). "Reactions of Pulsed-Laser Evaporated Boron Atoms with Hydrogen. Infrared Spectra of Boron Hydride Intermediate Species in Solid Argon 10 Aralık 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.". Journal of the American Chemical Society. 116 (11): 4970–4976. doi:10.1021/ja00090a048 10 Aralık 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. – via ACS Publications.
[14]
Schreiner, Peter R.; Schaefer III, Henry F.; Schleyer, Paul von Ragué (1 June 1994). "The structure and stability of BH₅. Does correlation make it a stable molecule? Qualitative changes at high levels of theory". The Journal of Chemical Physics. 101 (9): 7625. doi:10.1063/1.468496 – via AIP Publishing.
[15]
Büyü Kimyasının Ömrü: Nobel Sonrası Ödül Yılı ve Metanol Ekonomisini İçeren Otobiyografik Yansımalar, 159p

Kimya ile ilgili bu madde taslak seviyesindedir. Madde içeriğini genişleterek Vikipedi'ye katkı sağlayabilirsiniz.

[Burg1937-1] [1]
Burg, Anton B.; Schlesinger, H. I. (May 1937). "Hydrides of boron. VII. Evidence of the transitory existence of borine (BH3): Borine carbonyl and borine trimethylammine". Journal of the American Chemical Society. 59 (5): 780–787. doi:10.1021/ja01284a002

[TagueAndrews1994-2] [2]
Tague, Thomas J.; Andrews, Lester (1994). "Reactions of Pulsed-Laser Evaporated Boron Atoms with Hydrogen. Infrared Spectra of Boron Hydride Intermediate Species in Solid Argon". Journal of the American Chemical Society. 116 (11): 4970–4976. doi:10.1021/ja00090a048 10 Aralık 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.. ISSN 0002-7863 11 Ocak 2010 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.

[Kawaguchi1992-3] [3]
Kawaguchi, Kentarou (1992). "Fourier transform infrared spectroscopy of the BH₃ ν₃ band". The Journal of Chemical Physics. 96 (5): 3411. doi:10.1063/1.461942 12 Aralık 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.. ISSN 0021-9606

[Greenwood&Earnshaw2d-4] [4]
Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2. bas.). Butterworth-Heinemann. ISBN 0080379419.

[5] [5]
M. Page, G.F. Adams, J.S. Binkley, C.F. Melius "Dimerization energy of borane" J. Phys. Chem. 1987, vol. 91, pp 2675–2678. DOI:10.1021/j100295a001

[OlahMolner-6] [6]
Hydrocarbon Chemistry, George A. Olah, Arpad Molner, 2d edition, 2003, Wiley-Blackwell 978-0471417828

[Finn1972-7] [7]
Finn, Patricia; Jolly, William L. (August 1972). "Asymmetric cleavage of diborane by water. The structure of diborane dihydrate". Inorganic Chemistry. 11 (8): 1941–1944. doi:10.1021/ic50114a043

[D'Ulivo2010-8] [8]
D'Ulivo, Alessandro (May 2010). "Mechanism of generation of volatile species by aqueous boranes". Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy. 65 (5): 360–375. doi:10.1016/j.sab.2010.04.010 26 Şubat 2019 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.

[InorgChem-9] [9]
Housecroft, C. E.; Sharpe, A. G. (2008). "Chapter 13: The Group 13 Elements". Inorganic Chemistry (3rd ed.). Pearson. p. 336. ISBN 978-0-13-175553-6.

[Burkhardt2006-10] [10]
Burkhardt, Elizabeth R.; Matos, Karl (July 2006). "Boron reagents in process chemistry: Excellent tools for selective reductions". Chemical Reviews. 106 (7): 2617–2650. doi:10.1021/cr0406918

[11] [11]
Kollonitisch, J. (1961). "Reductive Ring Cleavage of Tetrahydrofurans by Diborane". J. Am. Chem. Soc. 83: 1515. doi:10.1021/ja01467a056

[12] [12]
Szieberth, Dénes; Szpisjak, Tamás; Turczel, Gábor; Könczöl, László (19 August 2014). "The stability of η2-H2 borane complexes – a theoretical investigation 28 Mart 2019 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.". Dalton Transactions. 43 (36): 13571–13577. doi:10.1039/C4DT00019F – via pubs.rsc.org

[13] [13]
ague, Thomas J.; Andrews, Lester (1 June 1994). "Reactions of Pulsed-Laser Evaporated Boron Atoms with Hydrogen. Infrared Spectra of Boron Hydride Intermediate Species in Solid Argon 10 Aralık 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.". Journal of the American Chemical Society. 116 (11): 4970–4976. doi:10.1021/ja00090a048 10 Aralık 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. – via ACS Publications.

[14] [14]
Schreiner, Peter R.; Schaefer III, Henry F.; Schleyer, Paul von Ragué (1 June 1994). "The structure and stability of BH₅. Does correlation make it a stable molecule? Qualitative changes at high levels of theory". The Journal of Chemical Physics. 101 (9): 7625. doi:10.1063/1.468496 – via AIP Publishing.

[15] [15]
Büyü Kimyasının Ömrü: Nobel Sonrası Ödül Yılı ve Metanol Ekonomisini İçeren Otobiyografik Yansımalar, 159p

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

Boran

Wikiwand in your browser!

Wikiwand in your browser!

Yapısı ve özellikleri

Tepkimeleri

Boran (5)

Kaynakça