Аммиачный боран - Ammonia borane

Аммиачно-боран
Шар и палочка модель аммиачного борана
Имена
Название ИЮПАК
Аммониотригидроборат
Другие имена
Боразане
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.170.890 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
UNII
  • InChI = 1S / BH6N / c1-2 / h1-2H3 ☒N
    Ключ: PJYXJGDRFASJSB-UHFFFAOYSA-N ☒N
  • [BH3 -] [NH3 +]
Характеристики
BNH
6
Молярная масса 30,865 г моль -1
Появление Бесцветные кристаллы
Плотность 780 мг мл -1
Температура плавления 104 ° С (219 ° F, 377 К)
Состав
I4мм, четырехугольный
Тетрагональный в B и N
Тетрагидраль в B и N
5.2 D
Опасности
Пиктограммы GHS GHS02: ЛегковоспламеняющийсяGHS07: Вредно
Сигнальное слово GHS Опасность
Родственные соединения
Родственные соединения
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверить  ( что есть   ?) проверитьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Боран аммиака (также систематически называемый амминетригидридобором ), также называемый боразаном , представляет собой химическое соединение с формулой H 3 NBH 3 . Бесцветный или твердое вещество белого цвета является наиболее простым молекулярным бором - азот - гидрид соединения. Он привлек внимание как источник водородного топлива, но в остальном представляет в первую очередь академический интерес.

Синтез

Реакция диборана с аммиаком дает в основном диаммониевую соль [H 2 B (NH 3 ) 2 ] + (BH 4 ) - . Аммиачный боран является основным продуктом, когда аддукт борана используется вместо диборана:

BH 3 ( THF ) + NH 3 → BH 3 NH 3 + THF

Свойства и структура

Молекула принимает структуру, аналогичную структуре этана , с которой она изоэлектронна . Расстояние B-N составляет 1,58 (2) Å. Расстояния B − H и N − H составляют 1,15 и 0,96 Å соответственно. Его сходство с этаном незначительно, поскольку аммиачный боран - твердое вещество, а этан - газ: их точки плавления различаются на 284 ° C. Это различие согласуется с высокополярной природой аммиачного борана. Атомы Н, присоединенные к бору, гидридные, а атомы азота, присоединенные к азоту, несколько кислые.

Резонансные структуры аммиак-борана

Структура твердого тела указывает на тесную ассоциацию центров N H и B H. Ближайшее расстояние H − H составляет 1,990 Å, что можно сравнить с расстоянием связывания H − H 0,74 Å. Это взаимодействие называется дигидрогенной связью . Первоначальный кристаллографический анализ этого соединения изменил назначение B и N. Обновленная структура была получена с улучшенными данными с использованием метода нейтронной дифракции, который позволил атомам водорода определять местонахождение с большей точностью.

Часть кристаллической структуры аммиачного борана [2]
Сравнение длин связей в простых гидридах бора-азота
Молекула Аммиачно-боран Аминоборан Иминоборан
Формула BNH 6 BNH 4 BNH 2
Класс аминоборан аминоборан иминоборан
Аналогичный углеводород этан этилен ацетилен
Аналог углеводородного класса алкан алкен алкин
Состав Аммиак-боран-Dimensions-MW-1983-2D.png Аминоборан-размеры-MW-1987-2D.png Iminoborane-sizes-IR-1987-2D.png
Шариковая модель Аммиак-боран-from-xtal-3D-balls.png Aminoborane-from-MW-1987-double-3D-balls.png Iminoborane-from-IR-1987-triple-3D-balls.png
Гибридизация бора и азота sp 3 sp 2 зр
Длина облигации BN 1,658 Å 1,391 Å 1,238 Å
Доля одинарной связи BN 100% 84% 75%
Метод определения структуры микроволновая спектроскопия микроволновая спектроскопия ИК-спектроскопия

Использует

Основная статья: Дегидрирование аминоборанов

Аммиачный боран был предложен в качестве среды для хранения водорода , например, когда газ используется в качестве топлива для автомобилей. Его можно заставить выделять водород при нагревании, полимеризуясь сначала до (NH 2 BH 2 ) n , затем до (NHBH) n , который в конечном итоге разлагается до нитрида бора (BN) при температурах выше 1000 ° C. Он более плотный по водороду, чем жидкий водород, а также способен существовать при нормальных температурах и давлениях.

Боран аммиака находит применение в органическом синтезе в качестве стабильного на воздухе производного диборана.

Аналогичные аминобораны

Многие аналоги были получены из первичных, вторичных и даже третичных аминов :

Первый аминный аддукт борана был получен из триметиламина . Боран-трет-бутиламиновый комплекс получают реакцией боргидрида натрия с трет-бутиламмонийхлоридом. Обычно аддукты более устойчивы с более основными аминами. Возможны также вариации по борному компоненту, хотя первичные и вторичные бораны встречаются реже.

Смотрите также

использованная литература