Metyldiboran

Metyldiboran
Methyldiborane.svg
Namn
IUPAC-namn
Metyldiboran
Andra namn


monometyldiboran metylerad diboranboretan
Identifierare
3D-modell ( JSmol )
  • InChI=1S/CH8B2/c1-3-4-2-5-3/h3H,2H2,1H3
    Nyckel: ALTSFFGCORZGRQ-UHFFFAOYSA-N
  • C[BH]1[H][BH2][H]1
Egenskaper
CH
3 BH
3 BH
2
Molar massa 41,70 g mol −1
Utseende Färglös gas
Densitet 0,546 vid -126°
Kokpunkt −43 °C (−45 °F; 230 K)
Besläktade föreningar


dimetyldiboran trimetyldiborantetrametyldiboran trimetylboran etyldiboran _

Besläktade föreningar
 Diborane
Om inte annat anges ges data för material i standardtillstånd (vid 25 °C [77 °F], 100 kPa).
☒  N ( vad är check☒ Y N ?)

Metyldiboran , CH 3 B 2 H 5 , eller monometyldiboran är den enklaste av alkyldiboraner, som består av en metylgrupp som ersätter ett väte i diboran . Som med andra boraner finns det i form av en dimer med en tvillingvätebrygga som använder tre-center två-elektronbindning mellan de två boratomerna, och kan föreställas som metylboran (CH 3 BH 2 ) bunden till boran (BH 2 ). 3 ). Andra kombinationer av metylering förekommer på diboran , inklusive 1,1-dimetylboran , 1,2-dimetyldiboran, trimetyldiboran , tetrametyldiboran och trimetylboran (som inte är en dimer). Vid rumstemperatur är ämnet i jämvikt mellan dessa molekyler.

Metylboranerna framställdes först av HI Schlesinger och AO Walker på 1930-talet.

Bildning

Metylboraner bildas genom reaktion mellan diboran och trimetylboran . Denna reaktion ger fyra olika substitutioner av metyl med väte på diboran. Producerad är 1-metyldiboran, 1,1-dimetyldboran, 1,1,2-trimetyldiboran och 1,1,2,2-tetrametyldiboran. Reaktionen är komplex. Vid 0 °C när diboran är i överskott, produceras initialt monometyldiboran, som kommer till en stadig men låg nivå, och 1,1-dimetyldiborannivån ökar under lång tid, tills all trimetylboran är förbrukad. Monometyldiboran hamnar i jämvikt med en blandning av diboran och dimetyldiboran. Vid 0° är jämviktskonstanten för 2B 2 H 5 Me ←→ B 2 H 6 + (BH 2 Me) 2 runt 0,07, så monometyldiboran kommer vanligtvis att vara huvuddelen av blandningen, men det kommer fortfarande att finnas en betydande mängd diboran och dimetyldiboran närvarande. Monometyldiboranutbytet är bäst med ett förhållande av 4 diboran till 1 trimetylboran. Utbytet av trimetyldiboran maximeras med förhållandet 1 diboran till 3 trimetylboran.

När metyllitium reagerar med diboran, produceras monometyldiboran med cirka 20 % utbyte.

Tetrametylbly kan reagera med diboran i ett 1,2-dimetoxietanlösningsmedel vid rumstemperatur för att göra en rad metylsubstituerade diboraner, som slutar i trimetylboran, men inklusive 1,1-di, tridiboran. De andra uteffekterna av reaktionen är vätgas och blymetall.

trimetylboran mellan 80 och 200 °C under tryck, eller att reagera en metallborhydrid med trimetylboran i närvaro av väteklorid, aluminiumklorid eller bortriklorid . Om borhydriden är natriumborhydrid är metan en biprodukt. Om metallen är litium produceras ingen metan. dimetylklorboran och metyldiklorboran produceras också som gasformiga produkter.

När Cp2Zr ( CH3 ) 2 reagerar med boran löst i tetrahydrofuran , sätts en borhydrogrupp in i zirkoniumkolbindningen och metyldiboraner bildas.

När trimetylgallium reagerar med diboran vid -45° produceras metyldiboran tillsammans med dimetylgalliumborhydrid.

2 ( CH3 ) 3Ga + B2H6 → ( CH3 ) 2GaBH4 + CH3B2H5 . _ _ _ _

Vid rumstemperatur reagerar trimetylgallium med diboran för att göra en flyktig substans som sönderdelas till galliummetall tillsammans med metyldiboran.

( CH3 ) 3Ga + 3B2H6 - > Ga + 3CH3B2H5 + 1,5H2 . _ _ _

Egenskaper

Föreningen kokar vid -43 °C. Metyldiboranvätska har en densitet av 0,546 g/ml vid -126° Vid -78,5 är ångtrycket 55 torr.

0 Metyldiboran HCH 3 BH 2 BH 2 har en metylgrupp och ett väte på en boratom. Den andra boratomen är bara bunden till väteatomer. En brygga av två väteatomer länkar samman boratomerna. Metyldiboranmolekylen har följande mått: B 1 är boratomen som inte är bunden till metylgruppen och B 2 är boratomen som har metylgruppen bunden, och H μ är en av vätebryggatomerna mellan boratomerna. Avståndet mellan boratomer är 1,82 Å, Avståndet mellan boratomer och överbryggande väteatomer är 1,34 Å. Avstånd till icke överbryggande väte från B 1 är 1,195 och 1,187 Å. B 2 avstånd till icke överbryggande väte är 1,2 Å. Avståndet mellan två överbryggande väteatomer är 1,96 Å. Kol-bor-bindningen är 1,49 Å lång. Vinkeln från de överbryggande vätena till bor till boraxeln är 47°. Vinkeln mellan kol och bor-bor-axeln är 120°. Dipolmomentet för metyldiboran är 0,56 D. Den har ett ångtryck på 61 mm Hg vid -77,2 °C. Det förutsagda bildningsvärmet för vätskan är ΔH f =−14 kcal/mol, och för gasen −9 kcal/mol.

En gaskromatograf kan användas för att bestämma mängderna av metylboranerna i en blandning. Ordningen de passerar genom är diboran, monometyldiboran, trimetylboran, 1,1-dimetyldiboran, 1,2-dimetyldiboran, trimetyldiboran och sista tetrametyldiboran.

Kärnresonansskiftet för bryggväte är 10,09 ppm, jämfört med 10,49 för diboran.

Reaktioner

Vid -78,5 °C disproportioneras metyldiboran långsamt först till diboran och 1,1-dimetyldiboran. I lösning är metylboran mer stabil mot disproportionering än dimetylboran.

2MeB2H5 ⇌ 1,1 - Me2B2H4 + B2H6K = 2,8 Me = CH3 . _ _ _ _

Genom att reagera metyldiboran med eter bildas dimetyleterbor (CH 3 ) 2 O.BH 3 och lämnar metylboran som snabbt dimeriserar till 1,2-dimetyldiboran.

Metyldiboran hydrolyseras i vatten till metylboronsyra CH3B ( OH) 2 . Metyldiboran reagerar med trimetylamin för att ge fasta derivat trimetylamin-metylboran (CH 3 ) 3 N—BHCH 3 och trimetylamin-boran (CH 3 ) 3 N—BH 3 .

Metyldiboran är pyrofor , spontant inflammerande när det utsätts för luft.

När metyldiboran oxideras runt 150 °C bildas ett ämne 2-metyl-1,3,4-trioxadiboralan. Detta är en ring av tre syreatomer och två boratomer, med metyl fäst till en boratom. Samtidigt bildas även dimetyltrioxadiboralan och trimetylboroxin, och även kolväten, diboran, väte och dimetoxiboran (dimetylmetylboronsyraester).

När metyldiboran, eller dimetyldiboran kombineras med ammoniak, bildas aminodimetylborin (NH 2 BMe 2 ) och vid uppvärmning runt 180 °C bildas B- metylborazoler . Dessa borazoler kan ha noll, en, två eller tre metylgrupper substituerade på boratomerna (B 3 N 3 H 6 , MeB 3 N 3 H 5 , Me 2 B 3 N 3 H 4 eller Me 3 B 3 N 3 H 3 ).

Ett specifikt sätt att göra 1,2-dimetyldiboran är att reagera metyldiboran med en tillräcklig mängd av en Lewis-bas . Detta kommer att ta bort boran för att kombineras med Lewis-basen och låta två metylboranmolekyler dimerisera.

Metyldiboran kan metylera tetraboran .

CH 3 B 2 H 5 + B 4 H 10 → 2-CH 3 B 4 H 9 + B 2 H 6

Relaterad

Bis ( trimetylfosfin)metyldiboran är en addukt av metyldiboran som bildas när metylpentaboran (1-CH3B5H8 eller 2 - CH3B5H8 ) reageras med trimetylfosfin .

Extra läsning

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Methyldiborane&oldid=1106091552 "