Quimica

Grado en Química: Computación Científica. Diborano
Laura María Chinea Felipe y Carolina Arzola Niebla
Grupo aula 1 mañana
Palabras clave: Grado en Química, Computación Científica
1. Introducción
El diborano es un compuesto químico que consta de boro e hidrógeno con la fórmula B2H6. Es un gas incoloro a temperatura ambiente con un olor dulce repulsivo. El diborano se mezcla con el aireformando mezclas explosivas. El diborano se enciende espontáneamente en aire húmedo a temperatura ambiente.
El diborano es un compuesto de boro clave con una variedad de aplicaciones. El compuesto está clasificado como "endotérmico," lo que significa que su calor de formación, ∆H°f es positiva (36 kJ / mol). A pesar de su inestabilidad termodinámica, el diborano es cinéticamente robusto y presentauna química extensa, mucha de ella implica la pérdida de hidrógeno.
2. Estructura y enlaces
El diborano adopta una estructura que contiene cuatro terminales y dos puentes de hidrógeno. El modelo determinado por la teoría de orbitales moleculares indica que los enlaces entre el boro y los átomos de hidrógeno terminales convencionales, forman enlaces covalentes compartiendo 2 electrones. Launión entre los átomos de boro y los átomos de hidrógeno puente es, sin embargo, diferente de la de las moléculas como los hidrocarburos. Después de haber utilizado dos electrones en la unión de los átomos de hidrógeno terminales, cada uno de boro tiene un electrón de valencia restante para la vinculación adicional. Los átomos de hidrógeno de correspondencia aportan un electrón cada uno. Así, elanillo de B2H2 se lleva a cabo junto con cuatro electrones. Este tipo de enlace es a veces llamado un "vínculo de plátanos”. Las longitudes de los enlaces B-H y los B-H terminales son 1.33 y 1.19 Å respectivamente
.
El siguiente diagrama de diborano (B2H6) muestra con líneas curvas los enlaces, los cuales consta de un par de electrones de enlace entre tres átomos, dos átomos de boro y un átomo dehidrógeno en el centro.

3. Producción y síntesis
El diborano es tan importante y ha sido estudiado tan intensivamente que existen muchas síntesis. La mayoría de preparaciones involucran a reacciones entre donantes de hidrógeno con halogenuros o alcóxidos. La síntesis industrial involucra la reducción del BF3:
2 BF3 + 6 NaH → B2H6 + 6 NaF
Dos métodos de laboratorio empiezan del tricloruro deboro con hidruro de aluminio y litio, o de la solución en éter del trifluoruro de boro con el borohidruro de sodio.
Ambos métodos tienen un rendimiento hasta de 30% de diborano:
4 BCl3 + 3 LiAlH4 → 2 B2H6 + 3 LiAlCl4
4 BF3 + 3 NaBH4 → 2 B2H6 + 3 NaBF4
Los métodos más antiguos incluyen la reacción directa de las sales de borohidruro con un ácido no oxidante, como el ácido fosfórico o ácidosulfúrico diluido.
2 BH4− + 2 H+ → 2H2 + B2H6
De modo similar, se ha mostrado la oxidación de las sales de borohidruro, y aún es conveniente para preparaciones a pequeña escala:
2 NaBH4 + I2 → 2 NaI + B2H6 + H2

4. Reacciones
El diborano es un reactante altamente reactivo y versátil, que tiene un gran número de aplicaciones. Su esquema de reacción dominante involucra la formación de aductoscon bases de Lewis. Frecuentemente, tales aductos iniciales reaccionan rápidamente para dar otros productos. Reacciona con amoníaco para formar borazano o el diamoniato del diborano, dependiendo de las condiciones usadas. El diborano también reacciona fácilmente con los alquinos para formar productos alquenos sustituidos, los que pueden sufrir posteriores reacciones de adición.
El diboranoreacciona con el agua para formar hidrógeno y ácido bórico.
El compuesto forma complejos con bases de Lewis. Notables son los complejos con el THF (Tetrahidrofurano) y el sulfuro de dimetilo, ambos compuestos líquidos son populares agentes reductores en química orgánica.
5. Reactivos en síntesis orgánica
El diborano es un reactivo central en síntesis orgánica para la hidroboración (es una...