Boran, bor ve hidrojenin homolog bir dizi inorganik bileşiğinden veya bunların türevlerinden herhangi biri.
kimyasal bağlar: Boranlar
Elektron eksikliği olan bileşik diboran, B2H6, daha önce belirtildiği gibi, bir arada tutulan atomlar kümesi olarak kabul edilebilir
Bor hidridleri ilk olarak 1912 ile 1937 yılları arasında Alman kimyacı Alfred Stock tarafından sistematik olarak sentezlendi ve karakterize edildi. Onlara, periyodik tablodaki bor komşusu olan karbonun hidritleri (C) olan alkanlara (doymuş hidrokarbonlar) benzer şekilde boranlar dedi. Daha hafif boranlar uçucu, hava ve neme duyarlı ve toksik olduğundan, Stock onları incelemek için yüksek vakum yöntemleri ve cihazları geliştirdi. Boranlar üzerindeki Amerikan çalışmaları 1931'de Hermann I.Schlesinger ve Anton B. Burg tarafından gerçekleştirildi. Boranlar, ABD hükümetinin izotop ayrılması için uçucu uranyum bileşikleri (borohidritler) bulmak için araştırmayı desteklediği II. Dünya Savaşı'na ve roketler ve jet uçakları için yüksek enerjili yakıtlar geliştirmeye yönelik programları desteklediği 1950'lere kadar akademik ilgi gördü. (Boranlar ve türevleri, hidrokarbon yakıtlardan çok daha yüksek yanma ısılarına sahiptir.) William Nunn Lipscomb, Jr., 1976 Nobel Kimya Ödülü'nü “kimyasal bağlanma problemlerini aydınlatan boranların yapısı hakkındaki çalışmaları için” Schlesinger'in Herbert Charles Brown, BH'nin son derece kolay eklenmesi olan hidroborasyon reaksiyonu (1956) için 1979 ödülünü paylaştı3 (bh şeklinde 3 reaksiyonda, bu ilerler tamamen veya hemen hemen tamamen bir kantitatif verim organoboran oda sıcaklığında eter çözücü (S) 'de doymamış organik bileşikler (örneğin, alkenler ve alkinler) ila (· S), tamamlamak). Hidroborasyon reaksiyonu, stereospesifik organik sentez alanında yeni araştırma yolları açtı.
Stok hazırlandı boranlar genel bileşim B vardı n H , n + 4 ve oda n H , n + 6, ama daha karmaşık türler bilinmektedir hem nötr ve negatif (anyonik). Borun hidritleri, karbon dışındaki herhangi bir elementinkinden daha fazladır. En basit izole edilebilir boran B 2 H 6, diboran (6). (Parantez içindeki Arap rakamı hidrojen atomu sayısını gösterir.) En çok incelenen ve sentetik olarak en yararlı kimyasal ara maddelerden biridir. Ticari olarak temin edilebilir ve yıllarca doğrudan veya dolaylı olarak birçok boran ve türevleri hazırlanmıştır. Free BH 3 (ve oda 3 H 7) çok kararsız olan, ancak -örn Lewis bazları (elektron-verici moleküller), BH stabil adüktlerinin (ilaveli ürün) olarak izole edilebilir 3 · N (CH 3) 3. Boranlar katılar, sıvılar veya gazlar olabilir; genel olarak, erime ve kaynama noktaları artan karmaşıklık ve molekül ağırlığı ile artar.
Boranların yapısı ve bağlanması
Karbon bileşiklerinin basit zincir ve halka konfigürasyonlarını göstermek yerine, daha karmaşık boranlardaki bor atomları, delhedronlar (üçgen yüzlü polihedronlar) veya deltahedral fragmanlar olarak düşünülebilecek polihedronların köşelerinde bulunur. Bu bor kümeleri hakkında bir anlayış geliştirmek, kimyagerlerin diğer inorganik, organometalik ve geçiş metali küme bileşiklerinin kimyasını rasyonelleştirmelerine yardımcı olmak için çok şey yaptı.
Uluslararası Saf ve Uygulamalı Kimya Birliği (IUPAC) tarafından önerilen çeşitli isimlendirme sistemlerinden biri, karakteristik yapısal önekleri kullanır: (1) kloso- (Latin klovunun “clovo” dan, “kafes” anlamına gelir), n'nin deltahedronları bor atomları; (2) nido- B ki burada, nonclosed yapılar (Latince nidusunun anlamı “yuva” dan) n- küme kaplar n köşeleri bir (n + 1) -cornered çokyüzlünün-yani, bir eksik köşe noktasına sahip bir Closo-çokyüzlünün; (3) arakno- (Yunanca, “örümcek ağı” anlamına gelir), daha açık olan kümeler, bor atomları (n + 2) köşeli bir polihedronun bitişik köşelerini işgal eder, yani iki eksik köşesi olan bir closo-polihedron; (4) en açık kümeler olan hipho- (Yunanca, "dokuma" veya "net"), bor atomları (n + 3) köşeli bir klomo-polihronun n köşelerini işgal eder; ve (5) klado- (Yunanca, “dal” anlamına gelir), n bor atomları tarafından işgal edilen n + 4-vertex closo-polyhedron'un n tepe noktaları. Hipho ve klado serisinin üyeleri şu anda sadece boran türevleri olarak bilinmektedir. Bu çok yüzlü borane kümelerinin iki veya daha fazlası arasındaki bağlantı konjonkto- (Latince, “bir araya gelmek” anlamına gelir) önekiyle belirtilir. Örneğin, conjuncto-B 10, H 16 B birleştirilmesiyle elde edilen 3 H | 8, iki B birimleri 6, H 9, bir B-B bağı yoluyla moleküller.
Boranlara olan büyük ilginin nedenlerinden biri, diğer herhangi bir bileşik sınıfından farklı yapılara sahip olmalarıdır. Boranlardaki bağlanma, üç veya daha fazla atomun bir çift bağ elektronunu paylaştığı çok merkezli bağlamayı içerdiğinden, boranlara genellikle elektron eksikliği olan maddeler denir. Diboran (6) aşağıdaki yapıya sahiptir:
Bu yapı, bir elektron çiftinin üç (iki yerine) atom - iki bor atomu ve bir hidrojen atomu arasında paylaşıldığı üç merkezli köprü bağlamayı içerir. (Kimyasal bağlara bakınız: Kimyasal bağların gelişmiş yönleri: Üç merkezli bağın tartışılması için boranlar.) Borun normal kovalent bağlara ek olarak bu bağları oluşturabilme kabiliyeti karmaşık çok yüzlü boranların oluşmasına yol açar.
