stringtranslate.com

Триметилборан

Триметилборан (ТМБ) — токсичный, пирофорный газ с формулой B(CH 3 ) 3 (которую также можно записать как Me 3 B, где Me представляет метил ).

Характеристики

В жидком состоянии бесцветен. Самая сильная линия в инфракрасном спектре находится при 1330 см −1 , за ней следуют линии при 3010 см −1 и 1185 см −1 .

Температура плавления -161,5 °C, температура кипения -20,2 °C.

Давление пара определяется по формуле log P = 6,1385 + 1,75 log T − 1393,3/ T − 0,007735 T , где T — температура в градусах Кельвина . [5] Молекулярный вес — 55,914. Теплота парообразования — 25,6 кДж/моль. [4]

Подготовка

Триметилборан был впервые описан в 1862 году Эдвардом Франкландом , [6] который также упомянул его аддукт с аммиаком. [7] Из-за своей опасной природы это соединение больше не изучалось до 1921 года, когда Альфред Сток и Фридрих Цейдлер воспользовались реакцией между газом трихлорида бора и диметилцинком . [8] Хотя вещество может быть получено с использованием реагентов Гриньяра, выход загрязнен нежелательными продуктами из растворителя. Триметилборан может быть получен в небольших масштабах с выходом 98% путем реакции триметилалюминия в гексане с трибромидом бора в дибутиловом эфире в качестве растворителя. [5] Другие методы включают реакцию трибутилбората с хлоридом триметилалюминия или тетрафторбората калия с триметилалюминием, [9] или добавление трифторида бора в эфире к метилмагнийиодиду . [10]

Реакции

Триметилборан самопроизвольно воспламеняется на воздухе, если концентрация достаточно высока. Он горит зеленым пламенем, образуя сажу. [11] Более медленное окисление кислородом в растворителе или в газовой фазе может привести к образованию диметилтриоксадиборалана, который содержит кольцо из двух атомов бора и трех атомов кислорода. Однако основным продуктом является диметилборилметилпероксид, который быстро разлагается до диметоксиметилборана. [12]

Триметилборан является сильной кислотой Льюиса . B(CH 3 ) 3 может образовывать аддукт с аммиаком : (NH 3 ):B(CH 3 ) 3 . [13] а также с другими основаниями Льюиса. Свойства кислоты Льюиса B(CH 3 ) 3 были проанализированы с помощью модели ECW, дающей E A = 2,90 и C A = 3,60. Когда триметилборан образует аддукт с триметиламином , возникает стерическое отталкивание между метильными группами на B и N. Модель ECW может обеспечить измерение этого стерического эффекта.

Триметилборан реагирует с водой и хлором при комнатной температуре. Он также реагирует с жиром, но не с тефлоном или стеклом. [5]

Триметилборан реагирует с дибораном , диспропорционируя с образованием метилдиборана и диметилдиборана : (CH 3 )BH 2 .BH 3 и (CH 3 ) 2 BH.BH 3 .

Он реагирует как газ с триметилфосфином с образованием твердой соли Льюиса с теплотой образования −41 ккал/моль. Этот аддукт имеет теплоту сублимации −24,6 ккал/моль. Реакция не происходит с триметиларсином или триметилстибином . [10]

Метиллитий реагирует с триметилбораном, образуя соль тетраметилбората: LiB(CH3 ) 4 . [ 14] Ион тетраметилбората имеет отрицательный заряд и изоэлектронен с неопентаном , тетраметилсиланом и катионом тетраметиламмония .

Использовать

Триметилборан использовался в качестве счетчика нейтронов. [15] Для этого использования он должен быть очень чистым. [13] Он также используется в химическом осаждении из паровой фазы , где бор и углерод необходимо осаждать вместе.

Ссылки

  1. ^ IUPAC Chemical Nomenclature and Structure Representation Division (2013). "P-6". В Favre, Henri A.; Powell, Warren H. (ред.). Nomenclature of Organic Chemistry: IUPAC Recommendations and Preferred Names 2013. IUPAC – RSC . ISBN 978-0-85404-182-4.. стр. 974.
  2. ^ Graner, G.; Hirota E.; Iijima T.; Kuchitsu K.; Ramsay, DA; Vogt, J.; Vogt, N. (2001). "C 3 H 9 B Trimethylborane". C3H9B Trimethylborane . Молекулы и радикалы . Ландольт-Бёрнштейн - Группа II. Т. 25C: Молекулы, содержащие три или четыре атома углерода. стр. 1370. doi :10.1007/10688787_381. ISBN 978-3-540-66774-2.
  3. ^ См. паспорт безопасности материала
  4. ^ ab "Trimethylborane" (2009) в Online Chemical Dictionary . Архивировано 2012-03-16 в Wayback Machine .
  5. ^ abc Rees, William S. Jr.; et al. (1990). Ginsberg, Alvin P. (ред.). Trimethylborane . Inorganic Syntheses. Vol. 27. p. 339.
  6. ^ Франкленд, Эдвард (1862). «Ueber eine neue Reihe Organischer Verbindungen, welche Bor enthalten». Юстус Либигс Энн. Хим . 124 : 129–157. дои : 10.1002/jlac.18621240102.
  7. ^ Nishiyabu R.; Kubo Y.; James, T. D.; Fossey, J. S. (2011). «Строительные блоки борной кислоты: инструменты для самосборки». Chem. Commun . 47 (4): 1124–1150. doi :10.1039/C0CC02921A. PMID  21113558.
  8. ^ Сток, А.; Зейдлер, Ф. (1921). «Zur Kenntnis des Bormethyls und Boräthyls». Бер. Дтч. хим. Гес. А/Б . 54 (3): 531–541. дои : 10.1002/cber.19210540321.
  9. ^ Кёстер, Роланд; Бингер, Пауль; Дальхофф, Вильгельм В. (1973). «Удобное приготовление триметилборана и триэтилборана». Синтез и реакционная способность в неорганической и металлоорганической химии . 3 (4): 359–367. doi :10.1080/00945717308057281.
  10. ^ ab Mente, Donald Charles (май 1975). Реакции оснований Льюиса триметильной группы Va с простыми кислотами бора Льюиса (PDF) (диссертация). Texas Tech . Архивировано из оригинала (PDF) 2011-08-15 . Получено 2010-09-23 .
  11. ^ Эллерн, Герберт (1968). Военная и гражданская пиротехника . Chemical Publishing Company. стр. 24. CiteSeerX 10.1.1.137.1104 . ISBN  978-0-8206-0364-3.
  12. ^ Бартон, Лоуренс; Крамп, Джон М.; Уитли, Джеффри Б. (июнь 1974 г.). «Триоксадибороланы, полученные окислением метилдиборана». Журнал металлоорганической химии . 72 (1): C1–C3. doi :10.1016/s0022-328x(00)82027-6.
  13. ^ ab Ross, Gaylon S.; et al. (2 октября 1961 г.). "Preparation of High Purity Trimethylborane" (PDF) . Journal of Research of the National Bureau of Standards Section A . 66 (1). Архивировано из оригинала (PDF) 19 октября 2011 г. . Получено 22 сентября 2010 г. .
  14. ↑ Георг Виттиг в 1958 г.
  15. ^ Фергюсон, GA Jr; Яблонски, FE (2004-12-29). "Подвижность электронов в триметилборе". Обзор научных приборов . 28 (11): 893. doi :10.1063/1.1715757. ISSN  0034-6748.