El trimetildiborano , (CH 3 ) 3 B 2 H 3 es una molécula que contiene boro, carbono e hidrógeno. Es un alquilborano, que consta de tres grupos metilo sustituidos por un hidrógeno en el diborano . Puede considerarse un dímero mixto: (CH 3 ) 2 BH 2 BH (CH 3 ) o dimetilborano y metilborano. [1] llamado 1,2-dimetildiborano. [2] En el diborano se producen otras combinaciones de metilación , como monometildiborano, 1,2-dimetildiborano, tetrametildiborano, 1,1-dimetilborano y trimetilborano.. A temperatura ambiente, la sustancia está en equilibrio entre estas formas, por lo que es difícil mantenerla pura. [3] Los metilboranos fueron preparados por primera vez por HI Schlesinger y AO Walker en la década de 1930. [4] [5]
Nombres | |
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Nombre IUPAC 1,1,2-trimetildiborano | |
Otros nombres Trimetildiborano (6) | |
Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) | |
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Propiedades | |
(CH 3) 3B 2H 3 | |
Masa molar | 69,75 g mol -1 |
Apariencia | Líquido pirofórico incoloro |
Punto de fusion | −122,9 ° C (−189,2 ° F; 150,2 K) |
Punto de ebullición | 45,5 ° C (113,9 ° F; 318,6 K) |
Termoquímica | |
48 kcal / mol | |
Compuestos relacionados | |
trimetilborano tetrametildiborano dimetildiborano metildiborano | |
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 | |
Formación
El trimetilborano se forma por reacción de diborano y trimetilborano . Esta reacción produce cuatro sustituciones diferentes de metilo por hidrógeno en diborano. Se produce 1-metildiborano, 1,1-dimetildborano, 1,1,2-trimetildiborano y 1,1,2,2-tetrametildiborano. Haciendo reaccionar monometildiborano con éter, se forma dimetiléter borina [(CH 3 ) 2 O] .BH 3 dejando metilborano que se dimeriza rápidamente a 1,2-dimetildiborano. [3] La reacción es compleja. [6] El rendimiento de trimetildiborano se maximiza con una proporción de 1 de diborano a 3 de trimetilborano. [7]
El plomo tetrametilo puede reaccionar con el diborano en un disolvente de 1,2-dimetoxietano a temperatura ambiente para producir una gama de diboranos sustituidos con metilo, que terminan en trimetilborano, pero que incluyen 1,1-di, tridiborano. Las otras salidas de la reacción son gas hidrógeno y plomo metálico. [8]
Otros métodos para formar metildiboranos incluyen hacer reaccionar hidrógeno con trimetilborano entre 80 y 200ºC bajo presión, o hacer reaccionar un borohidruro metálico 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 subproducto. Si el metal es litio, entonces no se produce metano. [4] El dimetilcloroborano y el metildicloroborano también se producen como productos gaseosos. [4]
Cuando Cp 2 Zr (CH 3 ) 2 reacciona con borano disuelto en tetrahidrofurano , se inserta un grupo borohidro en el enlace de carbono de circonio y se producen metil diboranos. [9]
Propiedades
El trimetildiborano tiene dos grupos metilo en un átomo de boro y un metilo y un hidrógeno en el segundo átomo de boro. Un puente de dos átomos de hidrógeno une los átomos de boro. Se espera que la molécula tenga un grupo de puntos C s debido a la rápida rotación de los metilos. El espectro infrarrojo del trimetildiborano tiene una fuerte banda de absorción a 2509 cm -1 debido al enlace boro-hidrógeno sin puente. [10] Tiene una presión de vapor de 51 mm Hg a -22,8 ° C; 61 mm Hg a -18,4 ° C y [7] 83 mm Hg a 0 ° C. [11] La presión de vapor se puede aproximar mediante Log P = 7,673 - (1527 / T). [12] El punto de ebullición es de 45,5 ° C y el punto de fusión es de -122,9. [12]
El calor de formación previsto para el trimetildiborano líquido es ΔH 0 f = -48 kcal / mol, y para el gas -41 kcal / mol. El calor de vaporización ΔH vap se midió a 7,0 kcal / mol. [13]
Se puede utilizar un cromatógrafo de gases para determinar las cantidades de metilboranos en una mezcla. El orden por el que pasan son diborano, monometildiborano, trimetilborano, 1,1-dimetildiborano, 1,2-dimetildiborano, trimetildiborano y último tetrametildiborano. [14]
El cambio de resonancia nuclear para el puente de hidrógeno es de 9,27 ppm, en comparación con 10,49 para el diborano. [15]
Reacciones
El trimetildiborano se desproporciona parcialmente durante un período de horas a temperatura ambiente para producir tetrametildiborano y 1,2-dimetildiborano . Durante un período de semanas también aparece 1,1-dimetildiborano. [dieciséis]
- 3 [1,1- (CH 3 ) 3 B 2 H 4 ] ⇌ 2 (CH 3 ) 3 B 2 H 3 + B 2 H 6 K = 0,00027 [17]
- 4 (CH 3 ) 3 B 2 H 3 ⇌ (CH 3 ) 4 B 2 H 2 + B 2 H 6 K = 0.0067 [17]
El trimetildiborano se hidroliza en agua a ácido metilborónico CH 3 B (OH) 2 y ácido dimetilborínico (CH 3 ) 2 B (OH). [3]
El trimetildiborano se inflama espontáneamente cuando se expone al aire. [18]
El trimetildiborano reacciona con el amoníaco líquido formando inicialmente aniones de metilborohidruro y cationes (CH 3 ) 2 B (N 3 ) 2 + . [19] [20] [21]
Relacionados
El trimetilborano (CH 3 ) 3 B tiene un nombre que suena similar y muchas propiedades similares, pero solo tiene un átomo de boro. [4] Trimetilhidroborato (CH 3 ) 3 BH - es un anión con un átomo de boro. Puede formar una sal de litio. [22]
Referencias
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Lectura extra
- Carpenter, JH; Jones, WJ; Jotham, RW; Long, LH (1968). "Espectroscopía Raman de fuente láser y los espectros Raman de los metildiboranos". Chemical Communications (Londres) (15): 881. doi : 10.1039 / C19680000881 .