БОРОРГАНИ́ЧЕСКИЕ СОЕДИНЕ́НИЯ
-
Рубрика: Химия
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
Книжная версия:
Электронная версия:
БОРОРГАНИ́ЧЕСКИЕ СОЕДИНЕ́НИЯ, элементоорганич. соединения, в которых атом бора непосредственно связан с атомом углерода. Включают органобораны общей формулы RnBX3−n (n=1−3; R – алкил-, циклоалкил-, арил-, алкенил-, аллил- и др.; \ce {X – H}, галоген, \ce {OH, OR, SR, NR2} и др.), борацикланы (атом бора в цикле), нейтральные комплексы (типа \ce{R3B\cdot L}), внутрикомплексные соединения с бидентатными лигандами (напр., с этаноламином), органобораты \ce {[R_{n}BX_{4-n}]M^+} (n = 1- 4), борониевые соли \ce {[R(X)BL2]^+Y^-} (\ce{M} – металл, аммоний; \ce{L} – амин, эфир, сульфид и др.; \ce{Y} – анион), соединения циклич. строения – бороксолы \ce{(RBO)_{3}}, органич. производные боразола \ce {(RBNR')_{3}}, их тиоаналоги \ce{(RBS)_{3}}, диборные и полиборные соединения [напр., \ce{R2B - BR2, R2BNHNHBR2, C6H4(BR2)_{2}}], карбораны, металлокарбораны и др. Наиболее изучены органобораны. Функциональные производные – алкил- и арилборные кислоты типа \ce {RB(OH)_{2}} и \ce{R2B(OH)}, а также их эфиры, галогениды и пр. – имеют важное значение в органич. синтезе.
Координац. число бора в Б. с. 3 или 4. Некоторые органобораны за счёт межмолекулярной координации, трёхцентровых двухэлектронных, водородных связей существуют в виде димеров или тримеров. Энергия связи \ce{В‒С} в триалкилборанах 342–368 кДж/моль (близка энергии связи \ce{С‒С} в алканах – 355–368 кДж/моль). Мн. органобораны являются кислотами Льюиса, легко окисляются; низшие триалкилбораны \ce{R3B}, диалкил(хлор)бораны \ce{R2BCl} и борацикланы на воздухе самовоспламеняются и горят зелёным пламенем. Триалкилбораны устойчивы в воде, спиртах, аминах, растворах неорганич. кислот и щелочей до темп-ры 100–130 °C, расщепляются органич. кислотами до \ce{RH} и \ce{B(OCOR')_{3}} при нагревании до 20–200 °C.
Уникальное свойство алкилборанов – миграция атома B в конец углеродной цепи при 150–200 °C. Алифатич. и ароматич. Б. с. при пиролизе циклизуются в борацикланы, напр. три-н-бутилборан – в 1-бутилборациклопентан. Для функциональных Б. с. характерны \alpha-миграция радикала и атома \ce{H}, а также \beta-, \gamma-, \delta- распад (синтез алкенов, циклопропанов, циклобутанов).
Осн. реакции Б. с.: электрофильное деборирование (напр., протолиз) и присоединение по кратным связям; радикальные реакции; реакции с участием \alpha- или \beta-атома водорода; преобразование органич. радикалов при атоме В; перегруппировки типа Вагнера – Меервейна; аллильная перегруппировка в реакциях аллилборанов. Атом бора в Б. с. можно заместить практически на любую функциональную группу; при этом конфигурация R, как правило, сохраняется.
Осн. способы получения Б. с.: взаимодействие металлоорганич. производных с соединениями со связью \ce{B - X} (\ce{X} – галоген, \ce{OR, SR, NR2}); гидроборирование, а также аллил-, тио- и галоборирование алкенов, диенов, ацетиленов, алленов; реакции \ce{ArH} и \ce{ArI} c \ce{BX3} (\ce{X - H}, галоген); обменные реакции, напр. \ce{R3B}+ \ce{BX3 } \to \ce{R2BX}+\ce{RBX2}; переалкилирование, изомеризация и пиролиз др. борорганич. соединений.
Б. с. применяют для синтеза бороводородов и карборанов, производные арилборных кислот – для синтеза несимметричных диарилов; как добавки к моторным и реактивным топливам, смазочным маслам и красителям; как катализаторы и сокатализаторы полимеризации непредельных соединений и окисления углеводородов; антиоксиданты, бактерициды, фунгициды; реагенты в химич. анализе. Некоторые Б. с. используют в медицине, в частности для нейтронной терапии раковых опухолей.