Boroxin
Boroxin je heterocyklická sloučenina s molekulami tvořenými šestičlennými cykly, ve kterých se střídají atomy kyslíku a boru spojené jednoduchými vazbami, přičemž na každý bor je navázán atom vodíku. Deriváty boroxinu, jako jsou trimethylboroxin a trifenylboroxin, se souhrnně označují jako boroxiny.[2] Jedná se o pevné látky, obvykle se za pokojové teploty vyskytující v rovnováze s příslušnými boronovými kyselinami.[2][3][4] Mimo teoretické studie se boroxin nejvíce využívá při výrobě optických zařízení.[5]
| Boroxin | |
|---|---|
 Strukturní vzorec | |
 Model molekuly | |
| Obecné | |
| Systematický název | 1,3,5,2,4,6-trioxatriborinan |
| Sumární vzorec | B3H3O3 |
| Identifikace | |
| Registrační číslo CAS | 289-56-5 |
| PubChem | 139461 |
| SMILES | O1BOBOB1 |
| InChI | InChI=1S/B3H3O3/c1-4-2-6-3-5-1/h1-3H |
| Vlastnosti | |
| Molární hmotnost | 83,45 g/mol |
| Bezpečnost | |
 GHS08 | |
| H-věty | H360FD[1] |
| P-věty | P201 P202 P281 P308+313 P405 P501[1] |
Některá data mohou pocházet z datové položky. | |
Struktura
editovatTrikoordinované sloučeniny boru mají obvykle trigonální rovinné geometrie a boroxinový kruh je tak rovněž rovinný.[3][6] Tyto sloučeniny jsou izoelektronické s benzenem. Díky prázdnému orbitalu p mohou mít částečně aromatické vlastnosti.[3][7]
Jednoduché vazby atomů boru v boroxinech jsou většinou typu s.[6] Ethylboroxin se vyznačuje vazebnými délkami 138,4 pm u vazby B-O a 156,5 pm u B-C.[7] V případě fenylboroxinu jsou délky odpovídajících vazeb 138,6 a 154,6 pm, což naznačuje jen malý vliv substituentu na velikost boroxinového kruhu.[7]
Substituenty boroxinu ovlivňují výslednou krystalovou strukturu. Nejjednodušší je u alkylovaných boroxinů, u nichž je vždy kyslíkový atom jedné molekuly spojen s atomem boru v druhé, takže každý atom boru se nachází mezi dvěma atomy kyslíku. Tímto se vytváří trubicovitá struktura. Mezimolekulové vzdálenosti B-O u ethylboroxinu činí 346,2 pm, což je výrazně více, než délka vazby B-O (138,4 pm). Krystalová struktura fenylboroxinu je složitější; interakce mezi prázdnými orbitaly p v atomech boru a π elektrony aromatických substituentů jsou příčinou odlišné struktury. Boroxinový kruh jedné molekuly je uzavřen mezi dva fenylové kruhy zbylých molekul. Toto uspořádání dovoluje fenylovým skupinám dodávat π elektronovou hustotu do prázdných p orbitalů boru.[7]
Příprava
editovatPříprava boroxinů, objevená ve 30. letech 20. století, spočívá v dehydrataci příslušných boronových kyselin.[2][3][4] Dehydrataci je možné provést pomocí vysoušedla nebo zahříváním ve vysokém vakuu.[3] Trimethylboroxin lze též získat reakcí oxidu uhelnatého s diboranem (B2H6) za katalýzy borohydridem lithným (LiBH4):[6]
![{\displaystyle {\ce {3CO}}+1.5\ \overbrace {{\ce {B2H6}}} ^{{\ce {diboran}}}\ {\ce {->[{\ce {LiBH4}}] (CH3BO)3}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/3cd19334792830760e993c5705cc5940c2a308cd)
Reakce a použití
editovatTrimethylboroxin se používá k methylacím arylhalogenidů skrz Suzukiovy reakce:[8]
![{\displaystyle {\ce {{\overset {(X = Br, I)}{C6H5X}}+ (CH3BO)3 ->[{\ce {K2CO3, Pd(PPh3)4}}][{\ce {dioxan}}] C6H5CH3}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/d354312c237db821cb1d885d2ac97d62ff24c3f8)
Další druh Suzukiovy reakce vykazuje selektivitu vůči arylchloridům:[9]
Boroxiny také mohou sloužit jako prekurzory monomerních oxoboranů, HB≡O.[4] Tyto sloučeniny se rychle, i za nízkých teplot, přeměňují zpět na cyklické boroxiny.[4]
Odkazy
editovatExterní odkazy
editovat
Obrázky, zvuky či videa k tématu Boroxin na Wikimedia Commons
Reference
editovatV tomto článku byl použit překlad textu z článku Boroxine na anglické Wikipedii.
- ↑ a b c https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/139461
- ↑ a b c Brown, H.C. Boranes in Organic Chemistry; Cornell University Press: Ithaca, 1972; pp. 346–347.
- ↑ a b c d e Hall, Dennis G. (2005). Boronic Acids – Preparation and Applications in Organic Synthesis and Medicine. John Wiley & Sons ISBN 3-527-30991-8
- ↑ a b c d Westcott, S. A. BO Chemistry Comes Full Circle. Angewandte Chemie International Edition. 2010, s. 9045–9046. DOI 10.1002/anie.201003379. PMID 20878818.
- ↑ Wu, Q.G.; G. WU; L. LEON BRANCA; S. WANG. B3O3Ph3 (7-Azaindole): Structure, Luminescence, and Fluxionality. Organometallics. 1999, s. 2552–2556. DOI 10.1021/om990053t.
- ↑ a b c Onak, T. in Organoborane Chemistry; Maitles, P.M., Stone, F.G.A., West, R., Eds.; Academic Press: New York, 1975; pp. 2,4,16,44.
- ↑ a b c d M. C. Haberecht; Michael Bolte; Matthias Wagner; Hans-Wolfram Lerner. A New Polymorph of Tri(p-tolyl)boroxine. Journal of Chemical Crystallography. 2005, s. 657–665. DOI 10.1007/s10870-005-3325-y.
- ↑ M. Gray; I. P. Andrews; D. F. Hook; J. Kitteringham; M. Voyle. Practical Methylation of Aryl Halides by Suzuki-Miyaura Coupling. Tetrahedron. 2000, s. 6237–6240. DOI 10.1016/S0040-4039(00)01038-8.
- ↑ C. Song; Y. Ma; Q. Chai; C. Ma; W. Jaing; M. B. Andrus. Palladium Catalyzed Suzuki-Miyaura Coupling With Aryl Chlorides Using a Bulky Phenanthryl N-heterocyclic Carbene Ligand. Tetrahedron. 2005, s. 7438–7446. DOI 10.1016/j.tet.2005.05.071.