トリメチルボラン

トリメチルボラン（TMB）は、化学式B(CH ₃ ) _{3 （Me 3} Bとも表記でき、Meはメチル基を表す）で表される有毒で自然発火性のガスである。

液体状態では無色である。赤外線スペクトルで最も強い線は1330  cm⁻¹にあり^、続いて3010  cm⁻¹と1185 ^cm⁻¹に線が^現れる。 

その融点は-161.5  ℃、沸点は-20.2  ℃である。

蒸気圧はlog P = 6.1385 + 1.75 log T − 1393.3/ T − 0.007735 Tで与えられ、ここでTはケルビン単位の温度です。^{[ 5 ]} 分子量は 55.914 です。蒸発熱は 25.6  kJ/mol です。^{[ 4 ]}

トリメチルボランは、1862 年にエドワード・フランクランドによって初めて記述され、^{[ 6 ]}アンモニアとの付加物についても言及されました。^{[ 7 ]}その危険性のため、この化合物は 1921 年にアルフレッド・ストックとフリードリヒ・ツァイドラーが三塩化ホウ素ガスとジメチル亜鉛の反応を利用するまで研究されませんでした。^{[ 8 ]}グリニャール試薬を使用してこの物質を調製することもできますが、生成物は溶媒からの不要な生成物で汚染されます。トリメチルボランは、ヘキサン中のトリメチルアルミニウムとジブチルエーテルを溶媒とする三臭化ホウ素を反応させることで、98% の収率で小規模に製造できます。^{[ 5 ]} 他の方法としては、トリブチルボレートと塩化トリメチルアルミニウム、またはテトラフルオロホウ酸カリウムとトリメチルアルミニウムを反応させる方法、^{[ 9 ]}またはエーテル中の三フッ化ホウ素をヨウ化メチルマグネシウムに加える方法があります。^{[ 10 ]}

トリメチルボランは、濃度が十分に高いと空気中で自然発火する。緑色の炎を上げて燃え、すすを生成する。^{[ 11 ]}溶媒中または気相中で酸素による緩やかな酸化により、2つのホウ素原子と3つの酸素原子からなる環を含むジメチルトリオキサジボラランが生成される。しかし、主な生成物はジメチルボリルメチルペルオキシドであり、これは急速にジメトキシメチルボランに分解する。^{[ 12 ]}

トリメチルボランは強いルイス酸です。B(CH ₃ ) _{3 は、}アンモニア(NH ₃ ):B(CH ₃ ) ₃と付加物を形成することができます。^{[ 13 ]}また、他のルイス塩基とも付加物を形成します。B(CH ₃ ) _{3のルイス酸特性は}ECW モデルによって分析され、_EA = 2.90、CA ₌ 3.60が得られました。トリメチルボランがトリメチルアミンと付加物を形成すると、B と N のメチル基間の立体反発が生じます。ECW モデルはこの立体効果の尺度を提供できます。

トリメチルボランは室温で水や塩素と反応する。また、グリースとは反応するが、テフロンやガラスとは反応しない。^{[ 5 ]}

トリメチルボランはジボランと反応して不均化反応を起こし、メチルジボランとジメチルジボランを生成します。(CH ₃ )BH ₂ .BH ₃および (CH ₃ ) ₂ BH.BH ₃。

気体状態ではトリメチルホスフィンと反応して固体ルイス塩を形成し、その生成熱は−41 kcal/molである。この付加物の昇華熱は−24.6 kcal/molである。トリメチルアルシンまたはトリメチルスチビンとは反応しない。^{[ 10 ]}

メチルリチウムがトリメチルボランと反応すると、テトラメチルボレート塩 LiB(CH ₃ ) ₄が生成する。^{[ 14 ]}テトラメチルボレートイオンは負電荷を持ち、ネオペンタン、テトラメチルシラン、テトラメチルアンモニウムカチオンと等電子である。

トリメチルボランは中性子カウンターとして使用されています。^{[ 15 ]} この用途では、非常に高純度である必要があります。^{[ 13 ]}また、ホウ素と炭素を一緒に堆積させる必要がある化学気相堆積 にも使用されます。