Borane, salah satu dari serangkaian homolog senyawa anorganik boron dan hidrogen atau turunannya.
ikatan kimia: Boran
Senyawa yang kekurangan elektron diborane, B2H6, seperti disebutkan sebelumnya, dapat dianggap sebagai gugus atom yang disatukan
Hidrida boron pertama kali disintesis secara sistematis dan dikarakterisasi selama periode 1912 hingga kira-kira 1937 oleh kimiawan Jerman Alfred Stock. Dia menyebut mereka boran dalam analogi dengan alkana (hidrokarbon jenuh), hidrida karbon (C), yang merupakan tetangga boron dalam tabel periodik. Karena boran ringan lebih mudah menguap, sensitif terhadap udara dan kelembaban, dan beracun, Stock mengembangkan metode dan peralatan vakum tinggi untuk mempelajarinya. Pekerjaan Amerika pada boran dimulai pada 1931, dilakukan oleh Hermann I. Schlesinger dan Anton B. Burg. Boran tetap menjadi perhatian akademis sampai Perang Dunia II, ketika pemerintah AS mendukung penelitian untuk menemukan senyawa uranium yang mudah menguap (borohidrida) untuk pemisahan isotop, dan tahun 1950-an, ketika mendukung program untuk mengembangkan bahan bakar energi tinggi untuk roket dan pesawat jet. (Boran dan turunannya memiliki panas pembakaran yang jauh lebih tinggi daripada bahan bakar hidrokarbon.) William Nunn Lipscomb, Jr., menerima Hadiah Nobel Kimia 1976 "untuk studinya tentang struktur boran yang menjelaskan masalah ikatan kimia," sementara salah satu dari Schlesinger's siswa, Herbert Charles Brown, membagikan hadiah 1979 untuk reaksi hidroborasinya (1956), penambahan BH yang sangat mudah3 (dalam bentuk BH 3 · S) untuk senyawa organik tak jenuh (yaitu, alkena dan alkalin) dalam pelarut eter (S) pada suhu kamar untuk menghasilkan organoboran secara kuantitatif (yaitu, dalam reaksi yang menghasilkan seluruhnya, atau hampir seluruhnya, sampai selesai). Reaksi hidroborasi pada gilirannya membuka jalan baru penelitian di bidang sintesis organik stereospesifik.
Boran yang disiapkan oleh Stock memiliki komposisi umum B n H n + 4 dan B n H n + 6, tetapi spesies yang lebih kompleks, baik netral maupun negatif (anionik), diketahui. Hidrida boron lebih banyak daripada hidrida unsur lain kecuali karbon. Boran terisolasi paling sederhana adalah B 2 H 6, diborane (6). (Angka Arab dalam tanda kurung menunjukkan jumlah atom hidrogen.) Ini adalah salah satu perantara kimia yang paling banyak dipelajari dan paling berguna secara sintetis. Ini tersedia secara komersial, dan selama bertahun-tahun banyak boran dan turunannya disiapkan darinya, baik secara langsung maupun tidak langsung. BH 3 (dan B 3 H 7) bebas sangat tidak stabil, tetapi dapat diisolasi sebagai aduk yang stabil (produk tambahan) dengan basa Lewis (molekul donor-elektron) —seg, BH 3 · N (CH 3) 3. Boran bisa berupa padatan, cairan, atau gas; secara umum, titik leleh dan titik didihnya meningkat dengan meningkatnya kompleksitas dan berat molekul.
Struktur dan ikatan boran
Alih-alih menunjukkan konfigurasi rantai dan cincin sederhana dari senyawa karbon, atom boron dalam boran yang lebih kompleks terletak di sudut polihedron, yang dapat dianggap sebagai deltahedron (polihedron dengan wajah segitiga) atau fragmen deltahedral. Mengembangkan pemahaman tentang kluster boron ini telah banyak membantu kimiawan merasionalisasi kimia senyawa klaster anorganik, organologam, dan transisi-logam lainnya.
Salah satu dari beberapa sistem nomenklatur yang disarankan oleh International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) menggunakan prefiks struktural karakteristik: (1) closo- (korupsi "clovo," dari clovo Latin, yang berarti "sangkar"), deltahedron dari atom boron; (2) nido- (dari nidus Latin, yang berarti “sarang”), struktur nonclosed di mana B n klaster menempati n sudut dari (n + 1) -cornered polyhedron-yaitu, Closo-polyhedron dengan satu titik hilang; (3) arachno- (Yunani, yang berarti "jaring laba-laba"), kluster yang bahkan lebih terbuka, dengan atom boron menempati n sudut-sudut yang berdekatan dari sebuah polihedron (n + 2) —sebagai polihedron closo-polihedron dengan dua simpul yang hilang.; (4) hypho- (Yunani, yang berarti "menenun" atau "jaring"), kelompok yang paling terbuka, dengan atom boron yang menempati n sudut-sudut dari polihedron (n + 3) yang dikosongkan; dan (5) klado- (Yunani, yang berarti "cabang"), n simpul dari sebuah n + 4-vertex closo-polyhedron yang ditempati oleh n atom boron. Anggota seri hypho- dan klado- saat ini hanya dikenal sebagai turunan borane. Keterkaitan antara dua atau lebih dari cluster boran polyhedral ini ditunjukkan oleh awalan konjoin (bahasa Latin, yang berarti "bergabung bersama"). Sebagai contoh, konjungto-B 10 H 16 diproduksi dengan menggabungkan unit B 3 H 8 dari dua molekul B 6 H 9 melalui ikatan B ― B.
Salah satu alasan ketertarikan besar pada boran adalah kenyataan bahwa mereka memiliki struktur yang berbeda dari kelas senyawa lainnya. Karena ikatan dalam boran melibatkan ikatan multisenter, di mana tiga atau lebih atom berbagi sepasang elektron ikatan, boran umumnya disebut zat kekurangan elektron. Diborane (6) memiliki struktur berikut:
Struktur ini melibatkan ikatan jembatan tiga pusat, di mana satu pasangan elektron dibagi antara tiga (bukan dua) atom — dua atom boron dan satu atom hidrogen. (Lihat ikatan kimia: Aspek lanjutan dari ikatan kimia: Boran untuk diskusi tentang ikatan tiga-pusat.) Kemampuan boron untuk membentuk ikatan seperti itu selain ikatan kovalen normal mengarah pada pembentukan boran polihedral yang kompleks.
