Borano, cualquiera de una serie homóloga de compuestos inorgánicos de boro e hidrógeno o sus derivados.
enlace químico: boranos
El diborano compuesto deficiente en electrones, B2H6, como se señaló anteriormente, puede considerarse como un grupo de átomos unidos
Los hidruros de boro fueron sintetizados y caracterizados sistemáticamente por primera vez durante el período de 1912 a aproximadamente 1937 por el químico alemán Alfred Stock. Los llamó boranos en analogía con los alcanos (hidrocarburos saturados), los hidruros de carbono (C), que es el vecino del boro en la tabla periódica. Debido a que los boranos más ligeros eran volátiles, sensibles al aire y a la humedad, y tóxicos, Stock desarrolló métodos y aparatos de alto vacío para estudiarlos. El trabajo estadounidense sobre boranos comenzó en 1931, llevado a cabo por Hermann I. Schlesinger y Anton B. Burg. Los boranos permanecieron principalmente de interés académico hasta la Segunda Guerra Mundial, cuando el gobierno de los EE. UU. Apoyó la investigación para encontrar compuestos volátiles de uranio (borohidruros) para la separación de isótopos, y la década de 1950, cuando apoyó programas para desarrollar combustibles de alta energía para cohetes y aviones a reacción. (Los boranos y sus derivados tienen calores de combustión mucho más altos que los combustibles de hidrocarburos). William Nunn Lipscomb, Jr., recibió el Premio Nobel de Química de 1976 "por sus estudios sobre la estructura de los boranos que iluminan problemas de unión química", mientras que uno de Schlesinger estudiantes, Herbert Charles Brown, compartieron el premio de 1979 por su reacción de hidroboración (1956), la adición notablemente fácil de BH3 (en forma de BH 3 · S) a compuestos orgánicos insaturados (es decir, alquenos y alquinos) en disolventes de éter (S) a temperatura ambiente para producir organoboranos cuantitativamente (es decir, en una reacción que se produce en su totalidad, o casi en su totalidad, hasta su finalización). La reacción de hidroboración a su vez abrió nuevas vías de investigación en el área de la síntesis orgánica estereoespecífica.
Los boranos que preparó Stock tenían la composición general B n H n + 4 y B n H n + 6, pero se conocen especies más complejas, tanto neutras como negativas (aniónicas). Los hidruros de boro son más numerosos que los de cualquier otro elemento, excepto el carbono. El borano aislable más simple es B 2 H 6, diborano (6). (El número arábigo entre paréntesis indica el número de átomos de hidrógeno). Es uno de los intermedios químicos más estudiados y más útiles sintéticamente. Está disponible comercialmente, y durante años se prepararon muchos boranos y sus derivados, ya sea directa o indirectamente. Los BH 3 libres (y B 3 H 7) son muy inestables, pero pueden aislarse como aductos estables (productos de adición) con bases de Lewis (moléculas donadoras de electrones), por ejemplo, BH 3 · N (CH 3) 3. Los boranos pueden ser sólidos, líquidos o gases; en general, sus puntos de fusión y ebullición aumentan al aumentar la complejidad y el peso molecular.
Estructura y unión de boranos.
En lugar de exhibir las configuraciones simples de cadena y anillo de los compuestos de carbono, los átomos de boro en los boranos más complejos se encuentran en las esquinas de los poliedros, que pueden considerarse como deltaedros (poliedros con caras triangulares) o fragmentos deltaédricos. El desarrollo de una comprensión de estos grupos de boro ha hecho mucho para ayudar a los químicos a racionalizar la química de otros compuestos de grupos inorgánicos, organometálicos y de metales de transición.
Uno de los varios sistemas de nomenclatura sugeridos por la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) emplea prefijos estructurales característicos: (1) closo- (una corrupción de "clovo", del latín clovis, que significa "jaula"), deltaedros de n átomos de boro; (2) nido- (del latín nidus, que significa "nido"), estructuras no cerradas en las que el grupo B n ocupa n esquinas de un poliedro (n + 1), es decir, un closo-poliedro con un vértice faltante; (3) aracno- (en griego, que significa "tela de araña"), grupos que son aún más abiertos, con átomos de boro que ocupan n esquinas contiguas de un poliedro (n + 2) -afinado, es decir, un closo-poliedro con dos vértices faltantes; (4) hypho- (en griego, que significa "tejer" o "una red"), los grupos más abiertos, con átomos de boro ocupando n esquinas de un closo-poliedro con esquinas (n + 3); y (5) klado- (en griego, que significa "rama"), n vértices de un n-4-vértice closo-poliedro ocupado por n átomos de boro. Los miembros de las series hipho y klado se conocen actualmente solo como derivados de borano. La vinculación entre dos o más de estos grupos de boranos poliédricos se indica mediante el prefijo conjuncto- (en latín, que significa "unir"). Por ejemplo, el conjuntivo-B 10 H 16 se produce uniendo las unidades B 3 H 8 de dos moléculas B 6 H 9 a través de un enlace B-B.
Una de las razones del gran interés en los boranos es el hecho de que poseen estructuras diferentes de cualquier otra clase de compuestos. Debido a que el enlace en los boranos implica enlaces multicéntricos, en los que tres o más átomos comparten un par de electrones de enlace, los boranos se denominan comúnmente sustancias deficientes en electrones. El diborano (6) tiene la siguiente estructura:
Esta estructura implica la unión de puentes de tres centros, en la que un par de electrones se comparte entre tres (en lugar de dos) átomos: dos átomos de boro y un átomo de hidrógeno. (Ver enlace químico: Aspectos avanzados del enlace químico: Boranos para una discusión del enlace de tres centros). La capacidad del boro para formar tales enlaces además de los enlaces covalentes normales conduce a la formación de boranos poliédricos complejos.
