El metildiborano , CH 3 B 2 H 5 , o monometildiborano es el más simple de los alquildiboranos, que consta de un grupo metilo sustituido por un hidrógeno en el diborano . Al igual que con otros boranos, existe en forma de dímero con un puente de hidrógeno gemelo que utiliza enlaces de dos electrones de tres centros entre los dos átomos de boro, y se puede imaginar como metil borano (CH 3 BH 2 ) unido a borano (BH 3 ). [4] Otras combinaciones de metilación ocurren en el diborano , incluyendo1,1-dimetilborano , 1,2-dimetildiborano, trimetildiborano , tetrametildiborano y trimetilborano (que no es un dímero). A temperatura ambiente la sustancia está en equilibrio entre estas moléculas. [5]
Los metilboranos se forman por la reacción de diborano y trimetilborano . Esta reacción produce cuatro sustituciones diferentes de metilo con hidrógeno en diborano. Se produce 1-metildiborano, 1,1-dimetildborano, 1,1,2-trimetildiborano y 1,1,2,2-tetrametildiborano. [5] La reacción es compleja. A 0 °C, cuando hay un exceso de diborano, se produce inicialmente monometildiborano, que llega a un nivel constante pero bajo, y el nivel de 1,1-dimetildiborano aumenta durante mucho tiempo, hasta que se consume todo el trimetilborano. El monometildiborano termina en equilibrio con una mezcla de diborano y dimetildiborano. A 0° la constante de equilibrio para 2B 2 H 5 Me ←→ B 2 H 6 + (BH2 Me) 2 es de alrededor de 0,07, por lo que el monometildiborano normalmente será la mayor parte de la mezcla, pero aún habrá presente una cantidad significativa de diborano y dimetildiborano. [8] El rendimiento de monometildiborano es mejor con una proporción de 4 de diborano a 1 de trimetilborano. [9] El rendimiento de trimetildiborano se maximiza con una proporción de 1 de diborano a 3 de trimetilborano. [9]
El plomo tetrametilo puede reaccionar con el diborano en un solvente de 1,2-dimetoxietano a temperatura ambiente para producir una variedad de diboranos sustituidos con metilo, que terminan en trimetilborano, pero incluyen 1,1-di, tridiborano. Las otras salidas de la reacción son gas hidrógeno y metal de plomo. [11]
Otros métodos para formar metildiboranos incluyen hacer reaccionar hidrógeno con trimetilborano entre 80 y 200 °C bajo presión, o hacer reaccionar un borohidruro de metal con trimetilborano en presencia de cloruro de hidrógeno, cloruro de aluminio o tricloruro de boro . Si el borohidruro es borohidruro de sodio , entonces el metano es un producto secundario. Si el metal es litio, no se produce metano. [6] El dimetilcloroborano y el metildicloroborano también se producen como productos gaseosos. [6]
Cuando Cp 2 Zr(CH 3 ) 2 reacciona con borano disuelto en tetrahidrofurano , un grupo borohidro se inserta en el enlace de carbono de circonio y se producen metil diboranos. [12]
Cuando el trimetilgalio reacciona con el diborano a -45°, se produce metildiborano junto con borohidruro de dimetilgalio.