Boroxin

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. Jedná se o pevné látky, obvykle se za pokojové teploty vyskytující v rovnováze s příslušnými boronovými kyselinami. Mimo teoretické studie se boroxin nejvíce využívá při výrobě optických zařízení.

Struktura

Trikoordinované sloučeniny boru mají obvykle trigonální rovinné geometrie a boroxinový kruh je tak rovněž rovinný. Tyto sloučeniny jsou izoelektronické s benzenem. +more Díky prázdnému orbitalu p mohou mít částečně aromatické vlastnosti.

Jednoduché vazby atomů boru v boroxinech jsou většinou typu s. Ethylboroxin se vyznačuje vazebnými délkami 138,4 pm u vazby B-O a 156,5 pm u B-C. +more V případě fenylboroxinu jsou délky odpovídajících vazeb 138,6 a 154,6 pm, což naznačuje jen malý vliv substituentu na velikost boroxinového kruhu.

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. +more 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.

Příprava

Příprava boroxinů, objevená ve 30. letech 20. +more století, spočívá v dehydrataci příslušných boronových kyselin. Dehydrataci je možné provést pomocí vysoušedla nebo zahříváním ve vysokém vakuu. Trimethylboroxin lze též získat reakcí oxidu uhelnatého s diboranem (B2H6) za katalýzy borohydridem lithným (LiBH4):.

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

Reakce a použití

Trimethylboroxin se používá k methylacím arylhalogenidů skrz Suzukiovy reakce:

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

Další druh Suzukiovy reakce vykazuje selektivitu vůči arylchloridům:

:600px

Boroxiny také mohou sloužit jako prekurzory monomerních oxoboranů, HB≡O. Tyto sloučeniny se rychle, i za nízkých teplot, přeměňují zpět na cyklické boroxiny.

Odkazy

Externí odkazy

Reference

Kategorie:Borité heterocyklické sloučeniny Kategorie:Kyslíkaté heterocyklické sloučeniny