Trimetilborano
Il trimetilborano è il composto chimico con formula B(CH3)3, spesso scritta come BMe3 o Me3B. Disponible in commercio, questo reattivo di organo-boro è gas incolore tossico e piroforico. Chimicamente è un acido di Lewis molto forte, reagisce violentemente con acqua e umidità, e forma miscele esplosive con l'aria.[1]
| Trimetilborano | |
|---|---|
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| Nome IUPAC | |
| trimetilborano | |
| Caratteristiche generali | |
| Formula bruta o molecolare | C3H9B |
| Aspetto | gas incolore |
| Numero CAS | |
| Numero EINECS | 209-816-3 |
| PubChem | 68979 |
| SMILES | B(C)(C)C |
| Proprietà chimico-fisiche | |
| Temperatura di fusione | −161,5 °C (112 K)[1] |
| Temperatura di ebollizione | −20,2 °C (253 K)[1] |
| Proprietà termochimiche | |
| ΔfH0 (kJ·mol−1) | -124,3[2] |
| ΔfG0 (kJ·mol−1) | -35,9[2] |
| S0m(J·K−1mol−1) | 314,7[2] |
| C0p,m(J·K−1mol−1) | 88,5[2] |
| Indicazioni di sicurezza | |
| Simboli di rischio chimico | |
  
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| pericolo | |
| Frasi H | 220 - 280 - 314 [1] |
| Consigli P | 280 - 305+351+338 - 310 - 410+403 [3] |
Viene impiegato come precursore per la fabbricazione di film sottili di carburo di boro tramite deposizione chimica da vapore e nella deposizione di film di vetro borofosfosilicato usato come dielettrico nei semiconduttori.[4]
Struttura
modificaLa molecola di trimetilborano è monomerica con struttura planare trigonale con l'atomo di boro ibridato sp2, al pari di tutte le specie neutre BX3.[5] La simmetria della molecola è quella del gruppo puntuale C3h.[6][7] Diverso è il comportamento del trimetilalluminio che esiste invece come dimero Al2Me6.
Nel trimetilborano le distanze di legame B–C sono 157,8 pm e l'angolo ∠CBC è 120°;[2] i gruppi metilici possono ruotare liberamente.[8] Nel cristallo si osservano strati di molecole BMe3 che interagiscono molto debolmente.[9]
Sintesi
modificaIl composto fu descritto per la prima volta nel 1862 da Edward Frankland,[10] che scoprì anche il suo addotto con ammoniaca.[11] A causa della sua pericolosità il composto non fu più studiato fino al 1921, quando Alfred Stock e Friedrich Zeidler riuscirono a sintetizzarlo a temperatura ambiente da BCl3 e ZnMe2.[12] Questa reazione presenta però notevoli rischi di esplosione. Su scala di laboratorio un metodo un po' meno pericoloso è la reazione tra BBr3 e Al2Me6 in etere dibutilico, che fornisce BMe3 con una resa del 98%.[13] Un altro metodo alternativo è la reazione tra (n-BuO)3B e Me3Al2Cl3.[14] Trimetilborano particolarmente puro si può ottenere dalla decomposizione del suo addotto con ammoniaca.[15]
Note
modifica- ^ a b c d GESTIS.
- ^ a b c d e Lide 2005
- ^ Sigma-Aldrich 2020
- ^ Sigma-Aldrich 2020b
- ^ Cotton et. al 1999
- ^ Chapter 20. Additional remarks on describing intramolecular dynamics, DE GRUYTER, 14 novembre 2012, pp. 379–402, DOI:10.1515/9783110267648.379, ISBN 978-3-11-026753-2. URL consultato il 10 giugno 2022.
- ^ CCCBDB list all species by point group, su cccbdb.nist.gov. URL consultato il 10 giugno 2022.
- ^ Woodward et al. 1959
- ^ Boese et al. 2003
- ^ Frankland 1862
- ^ Nishiyabu et al. 2011
- ^ Stock e Zeidler 1921
- ^ Rees et al. 1990
- ^ Köster et al. 1973
- ^ Ross et al. 1962
Bibliografia
modifica- (EN) R. Boese, A. J. Downs, T. M. Greene, A. W. Hall e altri, Polymorphism in the Crystal Structures of the Group 13 Trimethyls, in Organometallics, vol. 22, n. 12, 2003, pp. 2450-2457, DOI:10.1021/om0300272.
- (EN) F. A. Cotton, G. Wilkinson, C. A. Murillo e M. Bochmann, Advanced Inorganic Chemistry, 6ª ed., Wiley-Interscience, 1999, ISBN 978-0471199571.
- (DE) E. Frankland, Ueber eine neue Reihe organischer Verbindungen, welche Bor enthalten, in Justus Liebigs Ann. Chem., vol. 124, 1862, pp. 129-157, DOI:10.1002/jlac.18621240102.
- GESTIS, Trimethyl borane, su gestis-en.itrust.de. URL consultato l'8 maggio 2020. Pagina del trimetilborano nel data base GESTIS.
- (EN) R. Köster, P. Binger e W. V. Dahlhoff, A Convenient Preparation of Trimethylborane and Triethylborane, in Synthesis and Reactivity in Inorganic and Metal-Organic Chemistry, vol. 3, n. 4, 1973, pp. 359-367, DOI:10.1080/00945717308057281.
- D. R. Lide (Editor), CRC Handbook of Chemistry and Physics, Internet Version 2005, su hbcponline.com, CRC Press, Boca Raton, 2005. URL consultato il 9 dicembre 2017.
- (EN) R. Nishiyabu, Y. Kubo, T.D. James e J. S. Fossey, Boronic acid building blocks: tools for self assembly, in Chem. Commun., vol. 47, 2011, pp. 1124-1150, DOI:10.1039/C0CC02921A.
- (EN) W. S. Rees Jr., M. D. Hampton, S. W. Hall e J. L. Mills, Trimethylborane, in Inorg. Synth., vol. 27, 1990, p. 339, DOI:10.1002/9780470132586.ch68.
- (EN) G. S. Ross, D. Enagonio, C. A. Hewitt e A. R. Glasgow, Preparation of high purity trimethylborane, in Journal of Research of the National Bureau of Standards, 66A, n. 1, 1962, pp. 59-63.
- Sigma-Aldrich, Scheda di dati di sicurezza del trimethylboron, su sigmaaldrich.com, 2020. URL consultato il 10 aprile 2020.
- Sigma-Aldrich, Trimethylboron, electronic grade ≥98.35%, su sigmaaldrich.com, 2020. URL consultato il 10 maggio 2020.
- (DE) A. Stock e F. Zeidler, Zur Kenntnis des Bormethyls und Boräthyls, in Ber. dtsch. Chem. Ges. A/B, vol. 54, n. 3, 1921, pp. 531-541, DOI:10.1002/cber.19210540321.
- (EN) L. A. Woodward, J. R. Hall, R. N. Dixon e N. Sheppard, Vibrational spectra of boron trimethyl and the question of internal rotation, in Spectrochim. Acta, vol. 15, 1959, pp. 249-254, DOI:10.1016/S0371-1951(59)80314-3.
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