Borane, qualsevol d’una sèrie homòloga de compostos inorgànics de boro i hidrogen o els seus derivats.
unió química: Boranes
El diborane compost B2H6 deficient d’electrons, com s’ha dit anteriorment, es pot considerar com un cúmul d’àtoms units entre si
Els hidrurs de boro van ser sintetitzats i caracteritzats per primera vegada sistemàticament durant el període 1912 fins aproximadament el 1937 pel químic alemany Alfred Stock. Els anomenava boranes en analogia amb els alcans (hidrocarburs saturats), els hidrurs del carboni (C), que és el veí del bor a la taula periòdica. Com que els boranes més lleugers eren volàtils, sensibles a l’aire i a la humitat i tòxics, Stock va desenvolupar mètodes i aparells amb buit elevat per estudiar-los. Els treballs nord-americans sobre boranes van començar el 1931 a càrrec de Hermann I. Schlesinger i Anton B. Burg. Boranes va romandre principalment d’interès acadèmic fins a la Segona Guerra Mundial, quan el govern dels Estats Units va recolzar la investigació per trobar compostos d’urani volàtils (borohidrurs) per a la separació d’isòtops, i als anys 50, quan va recolzar programes per a desenvolupar combustibles d’alta energia per a coets i avions a reacció. (Els boranes i els seus derivats tenen una combustió molt més gran que els combustibles d'hidrocarburs.) William Nunn Lipscomb, Jr., va rebre el Premi Nobel de Química del 1976 "pels seus estudis sobre l'estructura de boranes que il·luminen problemes d'enllaç químic", mentre que un de Schlesinger Els estudiants, Herbert Charles Brown, van compartir el premi de 1979 per la seva reacció d’hidroboració (1956), la incorporació molt fàcil de BH3 (en forma de BH 3 · S) a compostos orgànics insaturats (és a dir, alquens i alquines) en dissolvents d'etè (S) a temperatura ambient per produir quantitativament quantitativament (és a dir, en una reacció que es produeix totalment o gairebé totalment) finalització) Al seu torn, la reacció d'hidroboració va obrir noves vies de recerca en l'àrea de síntesi orgànica estereospecífica.
Els borans preparats per Stock tenien la composició general B n H n + 4 i B n H n + 6, però es coneixen espècies més complexes, tant neutres com negatives (anióniques). Els hidrurs de bor són més nombrosos que els de qualsevol altre element excepte el carboni. El boran aïllant més senzill és B 2 H 6, diborane (6). (El nombre àrab entre parèntesis indica el nombre d’àtoms d’hidrogen.) És un dels intermedis químics més extensament estudiats i més sintèticament útils. Està disponible comercialment, i des de fa anys es van preparar molts boranes i els seus derivats, directament o indirectament. BH 3 lliures (i B 3 H 7) són molt inestables, però es poden aïllar com a adductes estables (productes d’addició) amb bases de Lewis (molècules donants d’electrons) —eg, BH 3 · N (CH 3) 3. Els boranes poden ser sòlids, líquids o gasos; en general, els seus punts de fusió i ebullició augmenten augmentant la complexitat i el pes molecular.
Estructura i unió de borans
En comptes d’exposar les configuracions simples de cadena i anell de compostos de carboni, els àtoms de bor dels borans més complexos es troben a les cantonades dels políedres, que es poden considerar com a deltaedres (políedres amb cares triangulars) o fragments deltaèdrics. El desenvolupament d'una comprensió d'aquests grups de bor ha fet molt per ajudar als químics a racionalitzar la química d'altres compostos clúrgics inorgànics, organometàlics i de metalls de transició.
Un dels diversos sistemes de nomenclatura suggerits per la Unió Internacional de Química Pura i Aplicada (IUPAC) utilitza prefixos estructurals característics: (1) closo (una corrupció de "clovo", del llatí clovis, que significa "gàbia"), deltaedres de n àtoms de boro; (2) nido- (de niu Amèrica, que significa "niu"), les estructures no tancat en el qual el B n clúster ocupa n cantonades d'un (n + 1) -cornered poliedre, és a dir, un closo-poliedre amb un vèrtex que falta; (3) arachno- (grec, que significa "teranyina"), cúmuls encara més oberts, amb àtoms de bó ocupant n cantons contigus amb un poliedre de color (n + 2) - és a dir, un clos-poliedre amb dos vèrtexs que falten.; (4) hipo- (grec, que significa "teixir" o "una xarxa"), els cúmuls més oberts, amb àtoms de bor que ocupen n cantons d'un closo-políedre recobert (n + 3); i (5) klado- (grec, que significa "branca"), n vèrtexs d'un n + 4 vèrtex closo-políedre ocupat per n àtoms de bor. Els membres de la sèrie de hipo i klado- actualment només es coneixen com a derivats de boran. El vincle entre dos o més d'aquests agrupaments de boranes polièdriques està indicat pel prefix conjuntiu- (llatí, que significa "ajuntar-se"). Per exemple, la conjunció-B 10 H 16 es produeix unint les unitats B 3 H 8 de dues molècules B 6 H 9 mitjançant un enllaç B − B.
Una de les raons del gran interès dels boranes és el fet que posseeixen estructures diferents de qualsevol altra classe de compostos. Com que l’enllaç en boranes implica unió multicèntrica, en la qual tres o més àtoms comparteixen un parell d’electrons d’enllaç, els boranes s’anomenen generalment substàncies deficitàries d’electrons. Diborane (6) té l'estructura següent:
Aquesta estructura inclou un enllaç de pont de tres centres, en el qual es comparteix un parell d’electrons entre tres (més que dos) àtoms: dos àtoms de boro i un àtom d’hidrogen. (Vegeu l’enllaç químic: aspectes avançats de l’enllaç químic: Boranes per a una discussió de l’enllaç de tres centres.) La capacitat del bor de formar aquests enllaços a més dels enllaços covalents normals condueix a la formació de boranes polièdriques complexes.
