Boran

Vikipedi, özgür ansiklopedi
Boran
Structural formula of borane
Ball-and-stick model of borane
Ball-and-stick model of borane
Spacefill model of borane
Spacefill model of borane
Adlandırmalar
Sistematik IUPAC adı
Boran
Trihydridoboron
Diğer adlar
  • borin
  • bor trihydrür
  • hidrojen borür
Tanımlayıcılar
3D model (JSmol)
ChEBI
ChemSpider
44
  • InChI=1S/BH3/h1H3
    Key: UORVGPXVDQYIDP-UHFFFAOYSA-N
  • 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
D3h
trigonal düzlem
Dipol momenti 0 D
Benzeyen bileşikler
Benzeyen bileşikler
Aksi belirtilmediği sürece madde verileri, Standart sıcaklık ve basınç koşullarında belirtilir (25 °C [77 °F], 100 kPa).
Bilgi kutusu kaynakları
Şekil 2. Brønsted-Lowry (B-L) Asit, bir Brønsted-Lowry Bazı ile reaksiyona giriyor. B-L Asitlerin gücü, bir hidrojen iyonu bağışlama yetenekleriyle tanımlanır.

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.[2] 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.[3]

Yapısı ve özellikleri[değiştir | kaynağı değiştir]

BH3 D3h simetrisine sahip bir üçgen düzlemsel moleküldür. Deneysel olarak belirlenen BH bağ uzunluğu 119 pmdir.[4]

Başka kimyasal türlerin yokluğunda, diboran oluşturmak için kendisi ile reaksiyona girer. Bu nedenle, reaksiyona göre diboran hazırlanmasında bir ara maddedir:[5]

BX3 + BH4- → HBX3- + (BH3) (X=F, Cl, Br, I)
2 BH3 → B2H6

BH3 dimerizasyonunun standart entalpisi -170 kJ mol−1 olduğu tahmin edilmektedir.[6] 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.[7] 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.[5] BH3 sulu çözeltileri, son derece kararsızdır.[8][9]

BH3 + 3 H2O → B(OH)3 + 3 H2

Tepkimeleri[değiştir | kaynağı değiştir]

Moleküler BH3'ün, diboran pirolizinde, daha yüksek boranlar üretilirken meydana gelen bir ara ürün olduğu düşünülmektedir.[5]

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.[10]

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.[11] 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.[11][12]

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)[değiştir | kaynağı değiştir]

Boran(5), boranın dihidrojen kompleksidir. Moleküler formülü, BH5 veya muhtemelen BH3 (η2-H2)'dir.[13] Sadece çok düşük sıcaklıklarda kararlıdır ve varlığı çok düşük sıcaklıkta doğrulanır.[14][15] Boran (5) ve metanyum (CH5+) izoelektroniklerdir.[16] Konjugat bazı borohidrit anyonudur.

Kaynakça[değiştir | kaynağı değiştir]

  1. ^ "Borane". 28 Eylül 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 23 Mart 2024. 
  2. ^ 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
  3. ^ 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.
  4. ^ 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
  5. ^ a b c Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2. bas.). Butterworth-Heinemann. ISBN 0080379419. 
  6. ^ 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
  7. ^ Hydrocarbon Chemistry, George A. Olah, Arpad Molner, 2d edition, 2003, Wiley-Blackwell 978-0471417828
  8. ^ 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
  9. ^ 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.
  10. ^ 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.
  11. ^ a b 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
  12. ^ Kollonitisch, J. (1961). "Reductive Ring Cleavage of Tetrahydrofurans by Diborane". J. Am. Chem. Soc. 83: 1515. doi:10.1021/ja01467a056
  13. ^ 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
  14. ^ 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.
  15. ^ 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.
  16. ^ Büyü Kimyasının Ömrü: Nobel Sonrası Ödül Yılı ve Metanol Ekonomisini İçeren Otobiyografik Yansımalar, 159p
"https://tr.wikipedia.org/w/index.php?title=Boran&oldid=32496444" sayfasından alınmıştır