La boroxina ( B 3 H 3 O 3 ) es un compuesto heterocíclico de 6 miembros compuesto de oxígeno alterno y átomos de boro hidrogenados de forma simple . Los derivados de boroxina ( anhídridos borónicos ) como la trimetilboroxina y la trifenilboroxina también constituyen una clase más amplia de compuestos llamados boroxinas. [1] Estos compuestos son sólidos que suelen estar en equilibrio con sus respectivos ácidos borónicos a temperatura ambiente. [1] [2] [3] Además de usarse en estudios teóricos, la boroxina se usa principalmente en la producción de óptica. [4]
Nombres | |
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Nombre IUPAC 2,4,6-trihidroxi-1,3,5,2,4,6-trioxatriborinano | |
Otros nombres Trihidroxiboroxina, ciclotriboroxano | |
Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
ChemSpider | |
PubChem CID | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
B 3 H 3 O 3 | |
Masa molar | 83,455 g mol -1 |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
( que es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Estructura y vinculación
Los compuestos de boro de tres coordenadas exhiben típicamente geometría plana trigonal, por lo tanto, el anillo de boroxina también está bloqueado en una geometría plana. [2] [5] Estos compuestos son isoelectrónicos con respecto al benceno. Con el orbital p vacante en los átomos de boro, pueden poseer algún carácter aromático. [2] [6] Los enlaces simples de boro en compuestos de boroxina son principalmente de carácter s. [5] La boroxina sustituida con etilo tiene longitudes de enlace BO de 1,384 Å y longitudes de enlace BC de 1,565 Å. [6] La boroxina sustituida con fenilo tiene longitudes de enlace similares de 1,386 Å y 1,546 Å respectivamente, lo que muestra que el sustituyente tiene poco efecto sobre el tamaño del anillo de boroxina. [6]
Las sustituciones en un anillo de boroxina determinan su estructura cristalina. Las boroxinas sustituidas con alquilo tienen la estructura cristalina más simple. Estas moléculas se apilan una encima de la otra, alineando un átomo de oxígeno de una molécula con un átomo de boro en otra, dejando cada átomo de boro entre otros dos átomos de oxígeno. Esto forma un tubo con los anillos de boroxina individuales. La distancia BO intermolecular de la boroxina sustituida con etilo es 3.462 Å, que es mucho más larga que la distancia del enlace BO de 1.384 Å. La estructura cristalina de la boroxina sustituida con fenilo es más compleja. La interacción entre los orbitales p vacantes en los átomos de boro y los electrones π en los sustituyentes fenilo aromáticos causa una estructura cristalina diferente. El anillo de boroxina de una molécula se apila entre dos anillos de fenilo de otras moléculas. Esta disposición permite que los sustituyentes de fenilo donen densidad de electrones π a los orbitales p de boro vacantes. [6]
Síntesis
Como se descubrió en la década de 1930, las boroxinas se producen a partir de sus correspondientes ácidos borónicos por deshidratación. [1] [2] [3] Esta deshidratación se puede realizar con un agente de secado o mediante calentamiento a alto vacío. [2] Una síntesis más reciente de trimetilboroxina implica la reacción de monóxido de carbono con borano (B 2 H 6 ) y borohidruro de litio (LiBH 4 ) como catalizador: [5]
Reacciones
La trimetilboroxina se utiliza en la metilación de varios haluros de arilo mediante reacciones de acoplamiento de Suzuki-Miyaura catalizadas por paladio : [7]
Otra forma de reacción de acoplamiento de Suzuki-Miyaura exhibe selectividad a los cloruros de arilo: [8]
Las boroxinas también se han examinado como precursoras del oxoborano monomérico , HB≡O. [3] Este compuesto se convierte rápidamente de nuevo en la boroxina cíclica, incluso a bajas temperaturas. [3]
Referencias
- ^ a b c Brown, HC Boranos en Química Organoc ; Prensa de la Universidad de Cornell: Ithaca, 1972; págs. 346–347.
- ↑ a b c d e Hall, Dennis G. (2005). Ácidos borónicos: preparación y aplicaciones en síntesis orgánica y medicina . John Wiley & Sons ISBN 3-527-30991-8 .
- ^ a b c d Westcott, SA (2010). "BO Chemistry completa el círculo". Angewandte Chemie International Edition . 49 (48): 9045–9046. doi : 10.1002 / anie.201003379 . PMID 20878818 .
- ^ Wu, QG; G. Wu; L. Leon Branca; S. Wang (1999). "B3O3Ph3 (7-Azaindol): estructura, luminiscencia y fluxionalidad". Organometálicos . 18 (13): 2552-2556. doi : 10.1021 / om990053t .
- ^ a b c Onak, T. en Química Organoborano ; Maitles, PM, Stone, FGA, West, R., Eds .; Academic Press: Nueva York, 1975; págs. 2,4,16,44.
- ^ a b c d Haberecht, MC; Bolte, Michael; Wagner, Matthias; Lerner, Hans-Wolfram (2005). "Un nuevo polimorfo de Tri ( p -tolil) boroxina". Revista de Cristalografía Química . 35 (9): 657–665. doi : 10.1007 / s10870-005-3325-y .
- ^ Gray, M .; Andrews, IP; Hook, DF; Kitteringham, J .; Voyle, M. (2000). "Metilación práctica de haluros de arilo por acoplamiento Suzuki-Miyaura". Tetraedro . 41 (32): 6237–6240. doi : 10.1016 / S0040-4039 (00) 01038-8 .
- ^ Song, C .; Mayo.; Chai, Q .; Mac.; Jaing, W .; Andrus, MB (2005). "Acoplamiento de Suzuki-Miyaura catalizado por paladio con cloruros de arilo usando un ligando de carbeno fenantril N-heterocíclico voluminoso". Tetraedro . 61 (31): 7438–7446. doi : 10.1016 / j.tet.2005.05.071 .