Боразол
Боразол
Боразол (боразин, триборинтриимид) — химическое вещество с химической формулой B3H6N3, бесцветная жидкость. Молекула представляет собой шестичленное плоское кольцо, в котором чередуются атомы бора и азота, каждый из них соединён с одним атомом водорода. Боразол не следует путать с борабензолом — аналогом пиридина, в котором атом азота заменён на бор.
Молекула боразола изоэлектронна молекуле бензола и имеет аналогичное строение. Уменьшение межъядерного расстояния в боразоле (d (B—N) = 0,144 нм по сравнению с одинарной связью d (B—N) = 0,154 нм) связано с делокализацией π-электронов. Распределение электронной плотности отвечает эффективным зарядам δ- и δ+ N−−B+ и разной полярности связей N−−H+ и B+−H−.
Свойства
Являясь неорганическим аналогом бензола, боразол напоминает Бензол по своим физическим свойствам (агрегатное состояние, интервал кипения, плотность и т. п.); в то же время, химические свойства боразола и бензола резко различаются.
Реакционная способность боразола выше, чем у бензола, вследствие полярности связей (три атома азота поставляют свои неподелённые электронные пары на свободные орбитали атомов бора). Так, он окисляется на воздухе, растворим в воде, с которой постепенно реагирует с образованием В(ОН)3, NH3 и H2, и менее термически устойчив, чем Бензол.
Атомы H, связанные с атомами B, способны замещаться без разрушения цикла. Так, при действии BCl3 или BBr3 на боразол при нагревании образуются твёрдые устойчивые соединения — тригалогенборазолы B3N3H3Hal3.
Атомы H при N не способны вступать в реакции замещения.
Получение
- Боразол можно получить нагреванием тетрагидридобората лития и хлорида аммония:
- 3 LiBH4 + 3 NH4Cl → B3H6N3 + 3 LiCl + 9 H2
- По реакции диборана с аммиаком, которая также проводится при нагревании:
- 3 B2H6 + 6 NH3 → 2 B3H6N3 + 12 H2
- Реакцией трихлорида бора с хлоридом аммония. Реакция идёт в две стадии:
- 3 BCl3 + 3 NH4Cl → Cl3B3H3N3 + 9 HCl
- Cl3B3H3N3 + 3 NaBH4 → B3H6N3 + 3/2 B2H6 + 3 NaCl
- Тримеризация боразина (с тройной связью между азотом и бором):
- 3 HBNH → B3H6N3