Boroxin

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	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.

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]

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 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]

${\displaystyle {\ce {3CO}}+1.5\ \overbrace {{\ce {B2H6}}} ^{{\ce {diboran}}}\ {\ce {->[{\ce {LiBH4}}] (CH3BO)3}}}$

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

${\displaystyle {\ce {{\overset {(X = Br, I)}{C6H5X}}+ (CH3BO)3 ->[{\ce {K2CO3, Pd(PPh3)4}}][{\ce {dioxan}}] C6H5CH3}}}$

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]

• Obrázky, zvuky či videa k tématu Boroxin na Wikimedia Commons

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