Otevřít hlavní menu

Boran

chemická sloučenina

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

Boran
kuličkový model molekuly

kuličkový model molekuly

kalotový 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
PubChem
ChEBI
SMILES B
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.

HistorieEditovat

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 vlastnostiEditovat

StrukturaEditovat

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

AmfoteritaEditovat

Přestože boran v základu působí jako Lewisova kyselina, neustále je vytvářeno mnoho 1:1 adduktů z diboranu nebo záměnou ligandů u existujících adduktů. 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 meziproduktEditovat

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

VýrobaEditovat

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.

PoužitíEditovat

Boranové addukty 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.

ReferenceEditovat

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

  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. (anglicky) 
  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. (anglicky) 
  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
  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. (anglicky)