Borane, sebarang siri sebatian anorganik boron dan hidrogen yang homolog atau turunannya.
ikatan kimia: Boranes
Sebor yang kekurangan elektron diborane, B2H6, seperti yang dinyatakan sebelumnya, dapat dianggap sebagai sekumpulan atom yang disatukan bersama
Hidrida boron pertama kali disintesis secara sistematik dan dicirikan dalam tempoh 1912 hingga sekitar tahun 1937 oleh ahli kimia Jerman, Alfred Stock. Dia menyebutnya boran sebagai analogi dengan alkana (hidrokarbon tepu), hidrida karbon (C), yang merupakan tetangga boron dalam jadual berkala. Kerana boran yang lebih ringan mudah menguap, sensitif terhadap udara dan kelembapan, dan beracun, Stock mengembangkan kaedah dan alat vakum tinggi untuk mempelajarinya. Karya Amerika mengenai boran bermula pada tahun 1931, dilakukan oleh Hermann I. Schlesinger dan Anton B. Burg. Boranes tetap mengutamakan minat akademik hingga Perang Dunia II, ketika pemerintah AS menyokong penyelidikan untuk mencari sebatian uranium yang mudah berubah (borohidrida) untuk pemisahan isotop, dan tahun 1950-an, ketika menyokong program untuk mengembangkan bahan bakar bertenaga tinggi untuk roket dan pesawat jet. (Boranes dan turunannya mempunyai suhu pembakaran yang jauh lebih tinggi daripada bahan bakar hidrokarbon.) William Nunn Lipscomb, Jr., menerima Hadiah Nobel Kimia 1976 "untuk kajiannya mengenai struktur boran yang menerangi masalah ikatan kimia," sementara salah satu Schlesinger pelajar, Herbert Charles Brown, berkongsi hadiah tahun 1979 untuk reaksi hidroborasi (1956), penambahan BH yang sangat mudah3 (dalam bentuk BH 3 · S) kepada sebatian organik tak jenuh (iaitu, alkena dan alkena) dalam pelarut eter (S) pada suhu bilik untuk menghasilkan organoboran secara kuantitatif (iaitu, dalam reaksi yang berlangsung sepenuhnya, atau hampir keseluruhannya, hingga selesai). Reaksi hidroborasi seterusnya membuka jalan penyelidikan baru dalam bidang sintesis organik stereospesifik.
Alkitab yang disiapkan oleh Stock mempunyai komposisi umum B n H n + 4 dan B n H n + 6, tetapi spesies yang lebih kompleks, baik yang neutral dan negatif (anionik), diketahui. Hidrida boron lebih banyak daripada unsur lain kecuali karbon. Borana terpencil yang paling mudah ialah B 2 H 6, diborane (6). (Angka Arab dalam tanda kurung menunjukkan bilangan atom hidrogen.) Ini adalah salah satu perantara kimia yang paling banyak dikaji dan paling berguna secara sintetik. Ia tersedia secara komersial, dan selama bertahun-tahun banyak boran dan turunannya disediakan daripadanya, baik secara langsung atau tidak langsung. BH 3 bebas (dan B 3 H 7) sangat tidak stabil, tetapi dapat diasingkan sebagai penambah stabil (produk penambahan) dengan pangkalan Lewis (molekul penderma elektron) —eg, BH 3 · N (CH 3) 3. Boran mungkin pepejal, cecair, atau gas; secara amnya, takat lebur dan didih mereka bertambah dengan bertambahnya kerumitan dan berat molekul.
Struktur dan ikatan boran
Daripada menunjukkan konfigurasi rantai dan cincin sederhana sebatian karbon, atom boron di boran yang lebih kompleks terletak di sudut polyhedron, yang boleh dianggap sebagai deltahedron (polyhedron dengan wajah segitiga) atau serpihan deltahedral. Mengembangkan pemahaman mengenai kelompok boron ini telah banyak membantu para ahli kimia merasionalisasi kimia sebatian kluster logam anorganik, organometalik, dan logam peralihan yang lain.
Salah satu daripada beberapa sistem tatanama yang disarankan oleh International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) menggunakan ciri-ciri awalan struktur: (1) closo- (korupsi "clovo," dari bahasa Latin clovis, yang bermaksud "kandang"), deltahedrons dari n atom boron; (2) nido- (dari bahasa Latin nidus, yang bermaksud "sarang"), struktur tidak tertutup di mana gugus B n menempati sudut dari poliedron (n + 1) -cornered-iaitu, closo-polyhedron dengan satu bucu yang hilang; (3) arachno- (bahasa Yunani, yang bermaksud "jaring labah-labah"), kelompok yang lebih terbuka, dengan atom boron menempati n sudut bersebelahan (n + 2) polyhedron -cornered - iaitu, closo-polyhedron dengan dua bucu yang hilang; (4) hypho- (Yunani, yang bermaksud "menenun" atau "jaring"), kelompok yang paling terbuka, dengan atom boron menempati n sudut dari (n + 3) closo-polyhedron yang berpenutup; dan (5) klado- (Greek, yang bermaksud "cabang"), n bucu dari n + 4-vertex closo-polyhedron yang diduduki oleh atom n boron. Anggota siri hypho- dan klado- pada masa ini hanya dikenali sebagai derivatif borana. Hubungan antara dua atau lebih gugus borane polyhedral ini ditunjukkan oleh kata hubung awalan- (Latin, yang bermaksud "bergabung bersama"). Sebagai contoh, konjunkto-B 10 H 16 dihasilkan dengan bergabung unit B 3 H 8 dari dua molekul B 6 H 9 melalui ikatan B B B.
Salah satu sebab minat besar terhadap boran adalah hakikat bahawa mereka mempunyai struktur yang berbeza dari kelas sebatian lain. Kerana ikatan dalam boran melibatkan ikatan multisentre, di mana tiga atau lebih atom berkongsi sepasang elektron ikatan, boran biasanya disebut bahan kekurangan elektron. Diborane (6) mempunyai struktur berikut:
Struktur ini melibatkan ikatan jambatan tiga pusat, di mana satu pasangan elektron dikongsi antara tiga atom (bukan dua) — dua atom boron dan satu atom hidrogen. (Lihat ikatan kimia: Aspek ikatan ikatan kimia lanjutan: Boranes untuk perbincangan ikatan tiga pusat.) Keupayaan boron untuk membentuk ikatan seperti itu selain ikatan kovalen normal membawa kepada pembentukan boran poliedral yang kompleks.
