Boroxin

Boroxin je heterocyklická sloučenina s molekulami tvořenými šestičlennými cykly, ve kterých se střídají atomy kyslíku a boru spojené jednoduchými vazbami, přičemž na každý bor je navázán atom vodíku. Deriváty boroxinu, jako jsou trimethylboroxin a trifenylboroxin, se souhrnně označují jako boroxiny.[2] Jedná se o pevné látky, obvykle se za pokojové teploty vyskytující v rovnováze s příslušnými boronovými kyselinami.[2][3][4] Mimo teoretické studie se boroxin nejvíce využívá při výrobě optických zařízení.[5]

Boroxin

Strukturní vzorec

Model molekuly

Obecné
Systematický název 1,3,5,2,4,6-trioxatriborinan
Sumární vzorec B3H3O3
Identifikace
Registrační číslo CAS 289-56-5
PubChem 139461
SMILES O1BOBOB1
InChI 1S/B3H3O3/c1-4-2-6-3-5-1/h1-3H
Vlastnosti
Molární hmotnost 83,45 g/mol
Bezpečnost

GHS08
[1]
H-věty H360FD[1]
P-věty P201 P202 P281 P308+313 P405 P501[1]
Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Některá data mohou pocházet z datové položky.

Struktura

Trikoordinované sloučeniny boru mají obvykle trigonální rovinné geometrie a boroxinový kruh je tak rovněž rovinný.[3][6] Tyto sloučeniny jsou izoelektronické s benzenem. Díky prázdnému orbitalu p mohou mít částečně aromatické vlastnosti.[3][7]

Jednoduché vazby atomů boru v boroxinech jsou většinou typu s.[6] Ethylboroxin se vyznačuje vazebnými délkami 138,4 pm u vazby B-O a 156,5 pm u B-C.[7] V případě fenylboroxinu jsou délky odpovídajících vazeb 138,6 a 154,6 pm, což naznačuje jen malý vliv substituentu na velikost boroxinového kruhu.[7]

Substituenty boroxinu ovlivňují výslednou krystalovou strukturu. Nejjednodušší je u alkylovaných boroxinů, u nichž je vždy kyslíkový atom jedné molekuly spojen s atomem boru v druhé, takže každý atom boru se nachází mezi dvěma atomy kyslíku. Tímto se vytváří trubicovitá struktura. Mezimolekulové vzdálenosti B-O u ethylboroxinu činí 346,2 pm, což je výrazně více, než délka vazby B-O (138,4 pm). Krystalová struktura fenylboroxinu je složitější; interakce mezi prázdnými orbitaly p v atomech boru a π elektrony aromatických substituentů jsou příčinou odlišné struktury. Boroxinový kruh jedné molekuly je uzavřen mezi dva fenylové kruhy zbylých molekul. Toto uspořádání dovoluje fenylovým skupinám dodávat π elektronovou hustotu do prázdných p orbitalů boru.[7]

Příprava

Příprava boroxinů, objevená ve 30. letech 20. století, spočívá v dehydrataci příslušných boronových kyselin.[2][3][4] Dehydrataci je možné provést pomocí vysoušedla nebo zahříváním ve vysokém vakuu.[3] Trimethylboroxin lze též získat reakcí oxidu uhelnatého s diboranem (B2H6) za katalýzy borohydridem lithným (LiBH4):[6]

Reakce a použití

Trimethylboroxin se používá k methylacím arylhalogenidů skrz Suzukiovy reakce:[8]

Další druh Suzukiovy reakce vykazuje selektivitu vůči arylchloridům:[9]

Boroxiny také mohou sloužit jako prekurzory monomerních oxoboranů, HB≡O.[4] Tyto sloučeniny se rychle, i za nízkých teplot, přeměňují zpět na cyklické boroxiny.[4]

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Boroxine na anglické Wikipedii.

  1. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/139461
  2. Brown, H.C. Boranes in Organic Chemistry; Cornell University Press: Ithaca, 1972; pp. 346–347.
  3. Hall, Dennis G. (2005). Boronic Acids – Preparation and Applications in Organic Synthesis and Medicine. John Wiley & Sons ISBN 3-527-30991-8
  4. Westcott, S. A. BO Chemistry Comes Full Circle. Angewandte Chemie International Edition. 2010, s. 9045–9046. DOI 10.1002/anie.201003379. PMID 20878818. (anglicky)
  5. Wu, Q.G.; G. WU; L. LEON BRANCA; S. WANG. B3O3Ph3 (7-Azaindole): Structure, Luminescence, and Fluxionality. Organometallics. 1999, s. 2552–2556. DOI 10.1021/om990053t. (anglicky)
  6. Onak, T. in Organoborane Chemistry; Maitles, P.M., Stone, F.G.A., West, R., Eds.; Academic Press: New York, 1975; pp. 2,4,16,44.
  7. M. C. Haberecht; Michael Bolte; Matthias Wagner; Hans-Wolfram Lerner. A New Polymorph of Tri(p-tolyl)boroxine. Journal of Chemical Crystallography. 2005, s. 657–665. DOI 10.1007/s10870-005-3325-y.
  8. M. Gray; I. P. Andrews; D. F. Hook; J. Kitteringham; M. Voyle. Practical Methylation of Aryl Halides by Suzuki-Miyaura Coupling. Tetrahedron. 2000, s. 6237–6240. DOI 10.1016/S0040-4039(00)01038-8.
  9. C. Song; Y. Ma; Q. Chai; C. Ma; W. Jaing; M. B. Andrus. Palladium Catalyzed Suzuki-Miyaura Coupling With Aryl Chlorides Using a Bulky Phenanthryl N-heterocyclic Carbene Ligand. Tetrahedron. 2005, s. 7438–7446. DOI 10.1016/j.tet.2005.05.071.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.