Borano, qualquer de uma série homóloga de compostos inorgânicos de boro e hidrogênio ou seus derivados.
ligação química: Boranes
O composto diborano deficiente em elétrons, B2H6, como observado anteriormente, pode ser considerado como um aglomerado de átomos mantidos juntos
Os hidretos de boro foram sintetizados sistematicamente e caracterizados durante o período de 1912 a aproximadamente 1937 pelo químico alemão Alfred Stock. Ele os chamou de boranos em analogia aos alcanos (hidrocarbonetos saturados), os hidretos de carbono (C), que são os vizinhos do boro na tabela periódica. Como os boranos mais leves eram voláteis, sensíveis ao ar e à umidade e tóxicos, Stock desenvolveu métodos e aparelhos de alto vácuo para estudá-los. O trabalho americano em boranos começou em 1931, realizado por Hermann I. Schlesinger e Anton B. Burg. Boranes permaneceu principalmente de interesse acadêmico até a Segunda Guerra Mundial, quando o governo dos EUA apoiou pesquisas para encontrar compostos voláteis de urânio (borohidretos) para a separação de isótopos, e nos anos 50, quando apoiou programas para desenvolver combustíveis de alta energia para foguetes e aviões a jato. (Boranes e seus derivados têm aquecimentos de combustão muito mais altos que os combustíveis de hidrocarbonetos.) William Nunn Lipscomb, Jr., recebeu o Prêmio Nobel de Química de 1976 "por seus estudos sobre a estrutura dos boranos que iluminam problemas de ligação química", enquanto um dos colegas de Schlesinger estudantes, Herbert Charles Brown, dividiu o prêmio de 1979 por sua reação à hidroboração (1956), a adição notavelmente fácil de BH3 (na forma de BH 3 · S) a compostos orgânicos insaturados (isto é, alcenos e alcinos) em solventes éter (S) à temperatura ambiente para produzir organoboranos quantitativamente (isto é, em uma reação que prossegue total ou quase totalmente, até a conclusão). A reação de hidroboração, por sua vez, abriu novos caminhos de pesquisa na área de síntese orgânica estereoespecífica.
Os boranos que foram preparados por acções tinham a composição geral B n H n + 4 e B n H n + 6, mas mais complexo de espécies, tanto neutra e negativa (aniónico), são conhecidos. Os hidretos de boro são mais numerosos que os de qualquer outro elemento, exceto o carbono. O mais simples é isolável borano B 2 H 6, diborano (6). (O algarismo arábico entre parênteses indica o número de átomos de hidrogênio.) É um dos intermediários químicos mais amplamente estudados e mais úteis sinteticamente. Está disponível comercialmente e, durante anos, muitos boranos e seus derivados foram preparados a partir dele, direta ou indiretamente. BH 3 livre (e B 3 H 7) são muito instáveis, mas podem ser isolados como adutos estáveis (produtos de adição) com bases de Lewis (moléculas doadoras de elétrons) —eg, BH 3 · N (CH 3) 3. Boranos podem ser sólidos, líquidos ou gases; em geral, seus pontos de fusão e ebulição aumentam com o aumento da complexidade e do peso molecular.
Estrutura e colagem de boranos
Em vez de exibir as configurações simples de cadeia e anel de compostos de carbono, os átomos de boro nos boranos mais complexos estão localizados nos cantos dos poliedros, que podem ser considerados deltaedros (poliedros com faces triangulares) ou fragmentos deltahédicos. O desenvolvimento de um entendimento desses aglomerados de boro ajudou muito os químicos a racionalizar a química de outros compostos aglomerados inorgânicos, organometálicos e de metais de transição.
Um dos vários sistemas de nomenclatura sugeridos pela União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC) emprega prefixos estruturais característicos: (1) closo- (uma corrupção de “clovo”, do latim clovis, que significa “gaiola”), deltaedros de n átomos de boro; (2) nido- (do latim nidus, que significa “ninho”), estruturas não fechadas nas quais o cluster B n ocupa n cantos de um poliedro arredondado (n + 1) - isto é, um closo-poliedro com um vértice ausente; (3) aracno- (grego, que significa “teia de aranha”), aglomerados ainda mais abertos, com átomos de boro ocupando n cantos contíguos de um poliedro arredondado (n + 2) - ou seja, um closo-poliedro com dois vértices ausentes; (4) hipo- (grego, que significa “tecer” ou “uma rede”), os aglomerados mais abertos, com átomos de boro ocupando n cantos de um closo-poliedro com cunhada (n + 3); e (5) klado- (grego, que significa "ramo"), n vértices de um closo-poliedro de n + 4-vértices ocupado por n átomos de boro. Atualmente, os membros das séries hypho e klado são conhecidos apenas como derivados de borano. A ligação entre dois ou mais desses aglomerados de borano poliédrico é indicada pelo prefixo conjuncto (latino, que significa “junção”). Por exemplo, conjuncto-B 10 H 16 é produzido unindo a B 3 H 8 unidades de dois B 6 H 9 moléculas através de uma ligação B-B.
Uma das razões do grande interesse pelos boranos é o fato de possuírem estruturas diferentes de qualquer outra classe de compostos. Como a ligação em boranos envolve ligações multicêntricas, nas quais três ou mais átomos compartilham um par de elétrons de ligação, os boranos são comumente chamados de substâncias com deficiência de elétrons. Diborane (6) tem a seguinte estrutura:
Essa estrutura envolve uma ligação de ponte de três centros, na qual um par de elétrons é compartilhado entre três (e não dois) átomos - dois átomos de boro e um átomo de hidrogênio. (Veja ligação química: Aspectos avançados da ligação química: Boranos para uma discussão sobre a ligação de três centros.) A capacidade do boro em formar essas ligações além das ligações covalentes normais leva à formação de boranos poliédricos complexos.
