Boran

Boran
	kuličkový model molekuly
	kalotový model molekuly
Obecné
Systematický název	boran
Ostatní názvy	borovodík
Anglický název	borane
Německý název	Boran
Sumární vzorec	BH3
Vzhled	bezbarvý plyn
Identifikace
Registrační číslo CAS	13283-31-3
PubChem	6331
ChEBI	30149
SMILES	B
InChI	InChI=1S/BH3/h1H3
Vlastnosti
Molární hmotnost	13,83 g/mol
Hustota	0,57 kg/m3
Rozpustnost ve vodě	rozkládá se
Rozpustnost v polárních; rozpouštědlech	4,4 g/100 ml (amoniak)
Struktura
Tvar molekuly	trojúhelník
Dipólový moment	nulový
Termodynamické vlastnosti
Standardní slučovací entalpie ΔHf°	106,69 kJ/mol
Standardní molární entropie S°	187,88 kJ⋅K−1⋅mol−1
	Není-li uvedeno jinak, jsou použity; jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa). Některá data mohou pocházet z datové položky.

Boran je anorganická sloučenina se vzorcem BH₃. Je to nejjednodušší z boranů, dvouprvkových sloučenin boru a vodíku, a základní molekula pro monoborany.

Historie

V roce 1937 byl objeven karbonyltrihydridobor, jehož objev hrál důležitou roli ve výzkumu chemie „normálních“ boranů v době, kdy ještě nebyla známa tricentrická dvouelektronová vazba.^[1] Tento objev také existenci boranu, ovšem přímý důkaz byl proveden až o několik let později.

Chemické vlastnosti

Struktura

Molekuly BH₃ mají trojúhelníkový tvar s atomy vodíku ve vrcholech a atomem boru uprostřed. Délka vazby B–H je 119 pm^[2] stejně jako má koncová vazba B–H v diboranu. U boranu dochází k dimerizaci na diboran, reakce probíhá samovolně, jelikož její entalpie je kolem −40 kJ/mol.^[3]: 2 BH₃ → B₂H₆

Amfoterita

Přestože boran v základu působí jako Lewisova kyselina, neustále je vytvářeno mnoho 1:1 aduktů z diboranu nebo záměnou ligandů u existujících aduktů. B₂H₆ + 2 L → 2 LBH₃

Odhadovaná řada stability je: PF₃ < CO < Et₂O < Me₂O < C₄H₈O < C₄H₈S < Et₂S < Me₂S < Me₃N < H⁻

BH₃ má některé vlastnosti slabé kyseliny.

Borylová skupina (-BH₂) ve sloučeninách, jako je diboran, se může napojit na další vodíkové centrum v molekule ionizací^[4]: BH₃ + H⁺ → BH₂(H₂)⁺

Protože zde přijímá proton, má boran vlastonsti zásady. Jeho konjugovaná kyselina je (η-dihydrogen)dihydridobor(1+) ([BH₂(η-H₂)]⁺)

Boran jako reaktivní meziprodukt

Příkladem reakce, u které se předpokládá, že je boran jejím meziproduktem, je pyrolýza diboranu za vzniku vyšších boranů: B₂H₆ ⇌ 2BH₃
BH₃ + B₂H₆ → B₃H₇ +H₂
BH₃ + B₃H₇ ⇌ B₄H₁₀
B₂H₆ + B₃H₇ → BH₃ + B₄H₁₀
⇌ B₅H₁₁ + H₂

Výroba

Existují dva hlavní způsoby výroby boranu. První z nich spočívá v reakci diboranu s dimethylsulfidem. Další metodou je částečná oxidace boranuidové soli v koordinujícím rozpouštědle jako je trimethylamin.

Použití

Boranové adukty se široce používají v organické syntéze na hydroboraci, kde adicí BH₃ na vazbu C=C v alkenech vznikají trialkylborany: (THF)BH₃ + 3 CH₂=CHR → B(CH₂CH₂R)₃ + THF Produkt této reakce lze převést na různé organické deriváty.

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Borane na anglické Wikipedii.

↑ BURG, Anton B.; SCHLESINGER, H. I. Hydrides of boron. VII. Evidence of the transitory existence of borine: Borine carbonyl and borine trimethylammine. Journal of the American Chemical Society. May 1937, s. 780–787. DOI 10.1021/ja01284a002.
↑ KAWAGUCHI, Kentarou. Fourier transform infrared spectroscopy of the BH₃ ν₃ band. The Journal of Chemical Physics. 1992, s. 3411. ISSN 0021-9606. DOI 10.1063/1.461942.
↑ 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
↑ RASUL, Golam; PRAKASH, Surya G. K.; OLAH, George A. Complexes of CO₂, COS, and CS₂ with the Super Lewis Acid BH4+ Contrasted with Extremely Weak Complexations with BH₃: Theoretical Calculations and Experimental Relevance. Journal of the American Chemical Society. ACS Publications, 18 August 1999, s. 7401–7404. DOI 10.1021/ja991171a.

Externí odkazy

Obrázky, zvuky či videa k tématu boran na Wikimedia Commons

[Burg1937-1] BURG, Anton B.; SCHLESINGER, H. I. Hydrides of boron. VII. Evidence of the transitory existence of borine: Borine carbonyl and borine trimethylammine. Journal of the American Chemical Society. May 1937, s. 780–787. DOI 10.1021/ja01284a002.

[Kawaguchi1992-2] KAWAGUCHI, Kentarou. Fourier transform infrared spectroscopy of the BH₃ ν₃ band. The Journal of Chemical Physics. 1992, s. 3411. ISSN 0021-9606. DOI 10.1063/1.461942.

[3] 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

[Rasul1999-4] RASUL, Golam; PRAKASH, Surya G. K.; OLAH, George A. Complexes of CO₂, COS, and CS₂ with the Super Lewis Acid BH4+ Contrasted with Extremely Weak Complexations with BH₃: Theoretical Calculations and Experimental Relevance. Journal of the American Chemical Society. ACS Publications, 18 August 1999, s. 7401–7404. DOI 10.1021/ja991171a.

[1]

[2]

[3]

[4]