Boroxina

La boroxina (B₃H₃O₃) és un compost heterocíclic de 6 membres format per una alternança d'àtoms d'oxigen i de bor monohidrogenado. Els derivats de la boroxina (anhídrit borónicos), com la trimetilboroxina i la trifenilboroxina, també formen una classe més àmplia de composts denominats boroxinas. Estos composts són sòlits que solen estar en equilibri en els seus respectius àcits borónicos a temperatura ambiente. Ademés d'utilisar-se en estudis teòrics, la boroxina s'utilisa principalment en la producció d'òptica.

Estructura i enllaç

Els composts de bor de tres coordenades solen presentar una geometria plana trigonal, per lo que l'anell de boroxina també està tancat en una geometria plana. Estos composts són isoelectrónicos al benceno. En el orbital p vacant en els àtoms de bor, poden posseir cert caràcter aromàtic. Els enllaços simples de bor en els composts de boroxina són en la seua majoria de caràcter s. La boroxina etil-substituïda té llongituts d'enllaç B-O d'1,384 Å i B-C d'1,565 Å. La boroxina substituïda per fenilo té llongituts d'enllaç similars d'1,386 Å i 1,546 Å respectivament, lo que demostra que el sustituyente té poc efecte en el tamany de l'anell de boroxina.

Les substitucions en un anell de boroxina determinen la seua estructura cristalina. Les boroxinas substituïdes per alquilos tenen l'estructura cristalina més senzilla. Estes molècules s'apilen unes sobre unes atres, alineant un àtom d'oxigen d'una molècula en un àtom de bor d'una atra, deixant cada àtom de bor entre atres dos àtoms d'oxigen. Aixina es forma un tubo a partir dels anells individuals de boroxina. La distància intermolecular B-O de la boroxina substituïda per etil és de 3,462 Å, molt major que la distància d'enllaç B-O d'1,384 Å. L'estructura cristalina de la boroxina substituïda per fenilo és més complexa. L'interacció entre els orbitales p vacants en els àtoms de bor i els electrons π en els sustituyentes aromàtics fenilo provoca una estructura cristalina diferent. L'anell de boroxina d'una molècula s'apila entre dos anells de fenilo d'atres molècules. Esta disposició permet que els sustituyentes fenilo donen densitat d'electrons π als orbitales p vacants del bor.

$3\mathrm{C}\mathrm{O}+1.5\stackrel{\mathrm{b}\mathrm{o}\mathrm{r}\mathrm{a}\mathrm{n}\mathrm{o}}{\overbrace{\mathrm{B}{\phantom{A}}_2\mathrm{H}{\phantom{A}}_6}}\stackrel{\mathrm{L}\mathrm{i}\mathrm{B}\mathrm{H}{\phantom{A}}_4}{\to }(\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3\mathrm{B}\mathrm{O}){\phantom{A}}_3$

Síntesis

Com es va descobrir en la década de 1930, les boroxinas es produïxen a partir dels seus corresponents àcits borónicos per deshidratació. Esta deshidratació pot realisar-se per mig d'un agent dessecant o per calfament a alt buit. Una síntesis més recent de la trimetilboroxina implica la reacció de monòxit de carbono en borano (B₂H₆) i borohidruro de liti (LiBH₄) com a catalisador: