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| 名前 | |||
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| IUPAC名
ボラン[1]
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| 体系的なIUPAC名
ボラン（置換） トリヒドリドボロン（添加剤） | |||
その他の名前
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| 識別子 | |||
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3Dモデル（JSmol）
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| チェビ |
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| ケムスパイダー |
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| 44 | |||
パブケム CID
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| プロパティ | |||
| B H 3 | |||
| モル質量 | 13.83 グラムモル−1 | ||
| 外観 | 無色のガス | ||
| 共役酸 | ボロニウム | ||
| 熱化学 | |||
標準モル
エントロピー ( S ⦵ 298 ) |
187.88 kJ モル−1 K −1 | ||
標準生成エンタルピー (Δ f H ⦵ 298 ) |
106.69 kJ モル−1 | ||
| 構造 | |||
| 3時間 | |||
| 三角平面 | |||
| 0日 | |||
| 関連化合物 | |||
関連化合物
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特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。
インフォボックス参照
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ボランはボリンとも呼ばれ、化学式B Hで表される不安定で反応性の高い分子である。
3ボランカルボニルBH 3 (CO)の合成は、ボラン分子が存在する可能性を示したため、ボランの化学を研究する上で重要な役割を果たした。 [2]しかし、分子種 BH 3は非常に強いルイス酸である。その結果、反応性が高く、フローシステムで連続的に生成される一時的な生成物として、またはレーザーアブレーションされた原子ホウ素と水素の反応からのみ直接観察できる。[3]通常、他の化学物質がない場合、ジボランに二量化する。 [4]
構造と特性
BH 3はD 3h対称性を持つ三方平面分子で ある。実験的に決定されたB–H結合長は119 pmである。[5]
他の化学種が存在しない場合は、それ自体と反応してジボランを形成する。したがって、反応によれば、ジボランの製造における中間体である。[6]
- BX 3 +BH 4 − → HBX 3 − + (BH 3 ) (X=F, Cl, Br, I)
- 2 BH 3 → B 2 H 6
BH 3の標準二量化エンタルピーは-170 kJ mol -1と推定される。[7] BH 3 のホウ素原子は6個の価電子を持つ。そのため、これは強いルイス酸であり、任意のルイス塩基（以下の式の「L」）と反応して付加物を形成する。[8]
- BH 3 + L → L—BH 3
塩基が孤立電子対を供与して配位共有結合を形成する。このような化合物は熱力学的には安定しているが、空気中では容易に酸化される可能性がある。ボランジメチルスルフィドおよびボラン-テトラヒドロフランを含む溶液は市販されており、テトラヒドロフランではTHFによるボランの酸化を防ぐために安定剤が添加されている。[9]分光学的および熱化学的なデータから推定される、いくつかの一般的なボラン付加物の安定性の順序は以下のとおりである。
BH 3は、硫黄供与体が酸素供与体よりも安定した錯体を形成するため、ある程度の軟酸特性を持っています。 [6] BH 3の水溶液は非常に不安定です。[10] [11]
- BH
3+ 3 H 2 O → B(OH)
3+ 3時間
2
反応
分子状BH 3は、ジボランを熱分解して高級ボランを生成する際の反応中間体であると考えられている：[6]
- B 2 H 6 ⇌ 2BH 3
- BH 3 +B 2 H 6 → B 3 H 7 +H 2（速度決定段階）
- BH 3 + B 3 H 7 ⇌ B 4 H 10
- B 2 H 6 + B 3 H 7 → BH 3 + B 4 H 10
- ⇌ B 5 H 11 + H 2
さらなるステップで、より高次のボランが連続的に生成され、ポリマー材料が混入した最も安定した最終生成物は B 10 H 14で、少量の B 20 H 26となる。
ボランアンモニア酸塩は他のボラン付加物の置換反応によって生成され、加熱により元素水素を除去してボラジン（HBNH）3を与える。[12]
ボラン付加物は有機合成においてヒドロホウ素化反応に広く利用されており、BH3がアルケンのC=C結合に付加してトリアルキルボランを与える。[13]
- (THF)BH 3 + 3 CH 2 =CHR → B(CH 2 CH 2 R) 3 + THF
この反応は位置選択的である。[14]他のボラン誘導体を使用することで、さらに高い位置選択性を得ることができる。[15]生成物であるトリアルキルボランは、有用な有機誘導体に変換することができる。かさ高いアルケンを使用すると、[HBR 2 ] 2などの種を調製することができ、これもより特殊な用途で有用な試薬である。ボラン-テトラヒドロフランよりも安定なボランジメチルスルフィドも使用できる。[16] [15]
ヒドロホウ素化は酸化と組み合わせることでヒドロホウ素化-酸化反応を生じさせることができる。この反応では、生成された有機ホウ素のボリル基がヒドロキシル基に置換される。[17]
ルイス酸として
ホスフィンボランは、化学式R 3−n H n PBH 3で表され、有機ホスフィンとボランの付加物である。アミンとのボラン付加物はより広く使用されている。[18]ボランはトリエチルアミンと強力な付加物を形成するため、この付加物を使用するにはヒドロホウ素化においてより厳しい条件が必要となる。これは、重合を避けるためにトリエンをヒドロホウ素化する場合などに有利となり得る。立体障害の大きい第三級アミンやシリルアミンは、室温でボランをアルケンに供給することができる。
ボラン(5)はボランの二水素錯体である。分子式はBH 5またはBH 3 (η 2 -H 2 )である。[19]ボランは極低温でのみ安定であり、その存在は極低温で確認されている。[20] [21]ボラン(5)とメタン(CH 5 + )は等電子的である。[22]共役塩基は水素化ホウ素アニオンである。
参照
参考文献
- ^ 「ボラン」。
- ^ バーグ、アントン B.; シュレジンジャー、HI (1937 年 5 月)。「ホウ素の水素化物。VII。ホウ素の一時的な存在の証拠 ( BH
3: ボリンカルボニルおよびボリントリメチルアミン」。アメリカ化学会誌。59 (5):780–787. doi :10.1021/ja01284a002。 - ^ Tague, Thomas J.; Andrews, Lester (1994). 「パルスレーザー蒸発ホウ素原子と水素の反応。固体アルゴン中のホウ素水素化物中間種の赤外線スペクトル」。アメリカ化学会誌。116 (11): 4970–4976。doi : 10.1021 /ja00090a048。ISSN 0002-7863 。
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- ^ 魔法の化学の人生：ノーベル賞受賞後とメタノール経済を含む自伝的考察、159ページ