Bórán, a bór és hidrogén vagy ezek származékai szervetlen vegyületeinek homológ sorozata.
kémiai kötés: Boranes
Az elektronhiányos diborán, a B2H6 vegyület, amint azt korábban megjegyeztük, az atomok együttesen tartott csoportjaként tekinthető
A bór-hidrideket először szisztematikusan szintetizálták és jellemezték az 1912 és 1937 közötti időszakban, a német kémikus, Alfred Stock. Az alkanokkal (telített szénhidrogénekkel), a szén (C) hidridjével analóg módon boránoknak nevezték őket, amely a periódusos táblázatban a bór szomszédságában található. Mivel a könnyebb boránok illékonyak, érzékenyek a levegőre és a nedvességre, és mérgezőek, Stock nagy vákuumú módszereket és berendezéseket fejlesztett ki ezek tanulmányozására. Az amerikai boránokkal kapcsolatos munkák 1931-ben kezdődtek, Hermann I. Schlesinger és Anton B. Burg végezték. A Boranes elsősorban tudományos érdeklődésű maradt a II. Világháborúig, amikor az Egyesült Államok kormánya támogatta az izotópok elválasztására szolgáló illékony uránvegyületek (bórhidridek) megtalálásának kutatását, és az 1950-es években, amikor támogatta a nagy energiájú tüzelőanyagok fejlesztésére irányuló programokat rakéták és sugárhajtású repülőgépek számára. (A boranok és származékaik égési hőmérséklete sokkal nagyobb, mint a szénhidrogén üzemanyagoknál.) William Nunn Lipscomb, Jr., 1976. évi Nobel-díjat kapott a kémiai kutatásért a kémiai kötés problémáit megvilágító boránok szerkezetéért, míg Schlesinger egyikének Herbert Charles Brown hallgatói megosztották az 1979. évi díjat a hidroborációs reakcióért (1956), a BH rendkívül könnyű hozzáadásával3 (formájában BH 3 · S) telítetlen szerves vegyületek (azaz, alkének és alkinek) éter oldószerben (S) szobahőmérsékleten hozam szerves borán kvantitatív (azaz egy reakcióban, teljes egészében, vagy majdnem teljes egészében, befejezésig). A hidroborációs reakció viszont új kutatási lehetőségeket nyitott meg a sztereospecifikus szerves szintézis területén.
A Stock által készített boránok általános összetétele B n H n + 4 és B n H n + 6, de összetettebb fajok ismertek, semleges, sem negatív (anionos). A bór hidridjei sokkal többek, mint bármely más elem hidridjei, a szén kivételével. A legegyszerűbben elkülöníthető borán a B 2 H 6, a diborán (6). (A zárójelben szereplő arab szám jelzi a hidrogénatomok számát.) Ez az egyik legszélesebb körben vizsgált és szintetikusan legmegfelelőbb kémiai intermedier. A kereskedelemben beszerezhető, és évek óta sok boránt és származékait állították elő közvetlenül vagy közvetve. A szabad BH 3 (és B 3 H 7) nagyon instabil, de stabil adduktumokként (addíciós termékek) elkülöníthetők Lewis-bázisokkal (elektron-donor molekulák) - eg, BH 3 · N (CH 3) 3. A boránok lehetnek szilárd anyagok, folyadékok vagy gázok; általában olvadáspontja és forráspontja növekszik a komplexitás és a molekulatömeg növekedésével.
A boránok felépítése és rögzítése
Ahelyett, hogy a szénvegyületek egyszerű lánc- és gyűrű-konfigurációját mutatnák, a bonyolultabb bór-atomok a többrétegű sarkokban helyezkednek el, amelyeket deltaedronoknak (háromszögletű többrétegűek) vagy deltaéder fragmentumoknak lehet tekinteni. Ezen bórklaszterek megértésének fejlesztése sokat tett a vegyészek számára a más szervetlen, fémorganikus és átmeneti fém klaszter vegyületek ésszerűsítésének elősegítésében.
A Tiszta és Alkalmazott Kémia Nemzetközi Szövetsége (IUPAC) által javasolt számos nómenklatúra-rendszer egyike jellegzetes szerkezeti előtagokat alkalmaz: (1) közeli (latin-clovis-i „clovo”, vagyis „ketrec” jelentése, „ketrec”), n deltaéderei bór atomok; (2) nido- (latin nidusról, jelentése „fészek”), nem zárt struktúrák, amelyekben a B n klaszter egy (n + 1) sarokú poliéder n sarkát foglalja el, vagyis egy zárpoliéder egyik hiányzó csúcsával; (3) arachno- (görög, jelentése „pókháló”), még nyitottabb klaszterek, amelyekben a bóratomok egy (n + 2) sarkú poliéder n szomszédos sarkát foglalják magukban, azaz egy kettős hiányzó csúcsot, két hiányzó csúccsal; (4) hipofízis (görög, jelentése „szövés” vagy „háló”), a legnyitottabb klaszterek, amelyekben a bóratomok egy (n + 3) sarokú zárt-poliéder n sarkát foglalják el; és (5) klado- (görög, jelentése „ág”), n bóratom által elfoglalt n + 4 csúcsú közeli poliéder csúcsa. A hypho- és a klado-sorozat tagjai jelenleg csak borán-származékokként ismertek. Két vagy több ilyen többszörös székesegyházi borán klaszter közötti összekapcsolódást a conjuncto (latinul jelentve „összekapcsolódás”) előtag jelöl. Például, conjuncto-B 10 H 16 által termelt csatlakozik a B 3 H 8 egység két B 6 H 9 molekulák keresztül B-B kötés.
A boránok iránti nagy érdeklődés egyik oka az, hogy ezek struktúrái különböznek a vegyületek bármely más osztályától. Mivel a kötés a boránokban többcentrikus kötést foglal magában, amelyben három vagy több atom osztja meg a kötési elektronokat, a boránokat általában elektronhiányos anyagnak nevezik. A Diborán (6) szerkezete a következő:
Ez a szerkezet háromcentrikus hídkötést foglal magában, amelyben egy elektronpár megoszlik három (nem két) atom - két bóratom és egy hidrogénatom - között. (Lásd a kémiai kötés: A kémiai kötés speciális szempontjai: Boranok a háromközponti kötés megvitatására.) A bór azon képessége, hogy a normál kovalens kötéseken kívül ilyen kötéseket alakítson ki, bonyolult többrétegű boránok kialakulásához vezet.
