보론 모노플루오라이드

Boron monofluoride
보론 모노플루오라이드
이름
기타 이름
불소화 붕소

불소화 붕소(I)
플루오보로넨

플루오보릴렌
식별자
3D 모델(JSmol)
켐스파이더
ECHA InfoCard 100.033.970 Edit this at Wikidata
EC 번호
  • 237-383-0
펍켐 CID
유니
  • InChi=1S/BF/c1-2 checkY
    키: YFSQMOVEGCCDJL-UHFFFAOYSA-N checkY
  • [BH0]F
  • [B-]=[F+]
  • [B-2]#[F+2]
특성.
BF
어금질량 29.81 g·190−1
열화학
200.48 J K−1 mol−1
115.90 kJ mol−1
관련 화합물
일산화탄소, 다이니트로겐, 니트로소늄, 청산가리, 아세틸라이드
관련 화합물
 단플루오르화 알루미늄
단염화알루미늄
단오다이오드 알루미늄
단유화 갈륨
달리 명시된 경우를 제외하고, 표준 상태(25°C [77°F], 100 kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공된다.
Infobox 참조 자료

Boron monofluoride 또는 fluoroborylene은 BF라는 공식과 붕소 원자 1개, 플루오린 1개의 화학 화합물이다. 불안정한 기체로 발견돼 2009년에야 일산화탄소와 같은 방식으로 전이 금속과 결합한 안정적 리간드로 판명됐다. 그것은 불소 원자의 정상 수보다 적은 수의 불소 원자를 함유하고 있는 아할라이드인데, 보론 삼불화 원자와 비교된다. 두 개의 비공유 전자가 있는 붕소를 함유하고 있어 보릴렌이라고도 할 수 있다. BF는 일산화탄소와 이질소를 포함한 등전자로 각 분자는 14개의 전자를 가지고 있다.[1]

구조

실험 B-F 결합 길이는 1.26267 å이다.[2][3][4] 삼중결합종 CO와 N에2 등전자가 되었음에도 불구하고, 계산 연구는 일반적으로 진정한 결합 순서가 3보다 훨씬 낮다는 것에 동의한다. 보고된 분자의 계산 결합 순서는 1.4이며, CO의 경우 2.6, N의2 경우 3.0과 비교된다.[5]

루이스 도트 다이어그램 구조는 붕소 모노플루오라이드의 결합을 설명하기 위한 세 가지 공식 대안을 보여준다.

BF는 쌍극모멘트가 더 전기적인 요소임에도 불구하고 양의 전하를 갖는 불소로 반전된다는 점에서 이례적이다. 이것은 붕소의 2sp 궤도를 재지향하고 전자 밀도가 더 높은 것으로 설명된다. 백본딩(backbonding) 또는 불소 원자에 대한 π 궤도 전자의 전달은 양극화를 설명하는데 필요하지 않다.[6]

준비

붕소모노플루오라이드는 붕소봉 위로 2000°C에서 붕소 3플루오라이드 가스를 통과시켜 제조할 수 있다. 액체 질소 온도(-196 °C)[7]에서 응축할 수 있다.

특성.

붕소 모노플루오리드 분자는 7.8 eV의 분해 에너지 또는 형성열 -27.5±3 kcal/mole[1][8] 760 kJ/mol을 가진다.[2] 첫 번째 이온화 전위는 11.15 eV이다.[2] Ω은e 1765 cm이다−1.[2]

반응

BF는 자신과 반응하여 10개에서 14개 사이의 붕소 원자를 가진 불소를 함유한 붕소의 중합체를 형성할 수 있다. BF는 BF와3 반응하여 BF를24 형성한다. BF와 BF는24 더 나아가 결합하여 BF를35 형성한다. BF는35 -50 °C 이상에서 불안정하며 BF를812 형성한다. 이 물질은 황색 기름이다.[7]

BF는 아세틸렌과 반응하여 1,4-디보레이클로헥사디엔 링 시스템을 만든다. BF는 1,4-차이플루오로-2,3,5,6-테트라메틸-1,4-디보라시클로헥사디엔을 형성하는 2-부티네로 응축할 수 있다. 또한 아세틸렌과 반응하여 1,4-디보레이클로헥사디엔을 만든다.[7] 프로펜은 BF 또는 BF를2 포함할 수 있는 순환 분자와 비순환 분자의 혼합을 만들기 위해 반응한다.[2]

BF는 CF나24 SiF와4 거의 반응하지 않는다.[2] BF는 아르신, 일산화탄소, 인삼불화, 인삼염화, 인삼염화물과 반응하여 (BF2)3와 같은 유도체를 만든다.B•AsH3, (BF2)3B•CO, (BF2)3B•PF,3 (BF2)3B•PH3 및 (BF2)3B•PCl3.[2]

BF는 산소와 반응한다: BF + O2 → OBF + OBF + O, 염소: BF + Cl2 → ClBF + Cl, 그리고 이산화질소 BF + NO2 → OBF + NO.[9]

리간드

BF가 전환 요소의 리간드인 첫 사례는 2009년에 화합물 (CH55)2Ru2(CO)4 (μ-BF)와 함께 입증되었다.[10] BF는 두 루테늄 원자에 교량으로서 결합되어 있었다.[11]

비도비치와 알드리지가 (ETO2)로 나루(CO)(2CH55)를 대응했다.BF3.[12] BF가 추가되기보다는 제자리에 형성되었다는 점에 유의한다.

이에 앞서 1968년에는 K. Kempfer, H. Nöth, W. Petz, G. 슈미드는 BF와24 Fe(CO)의 반응으로 Fe(BF)(CO)4가 형성됐다고 주장했지만 이는 재현되지 않았다.5[12]

철 증기를 BF와24 PF와3 반응시킴으로써, 공식 34(PF)FeBF를 가진 물질이 생성되었다.[2] 하프늄, 토륨, 티타늄, 지르코늄은 6K의 저온에서 BF 리간드로 이플루오라이드를 형성할 수 있다. 이것들은 원자금속과 BF를3 반응시킴으로써 생겨난다.[2] BF를 단자 리간드로 형상화한 최초의 완전 특성 분자는 드란스와 피게로가 2019년 합성했다.[13]

BF는 일산화탄소(CO)가 포함된 등전자로 금속 카보닐과 유사한 화합물을 형성할 수 있다. 또한 두 세 개의 금속 원자(μ와23 μ) 사이에 가교할 것으로 예측된다.[14] BF를 리간드로 하는 작업은 자유 상태의 불안정성 때문에 어렵다.[15]

참조

  1. ^ a b Hildenbrand, Donald L.; Murad, Edmond (1965). "Dissociation Energy of Boron Monofluoride from Mass-Spectrometric Studies". The Journal of Chemical Physics. 43 (4): 1400. Bibcode:1965JChPh..43.1400H. doi:10.1063/1.1696932.
  2. ^ a b c d e f g h i Vidovic, Dragoslav; Aldridge, Simon (2011). "Coordination chemistry of group 13 monohalides". Chemical Science. 2 (4): 601. doi:10.1039/C0SC00508H.
  3. ^ Nesbet, R. K. (1964). "Electronic Structure of N2, CO, and BF". The Journal of Chemical Physics. 40 (12): 3619–3633. Bibcode:1964JChPh..40.3619N. doi:10.1063/1.1725063.
  4. ^ Cazzoli, G.; Cludi, L.; Degli Esposti, C.; Dore, L. (1989). "The millimeter and submillimeter-wave spectrum of boron monofluoride: Equilibrium structure". Journal of Molecular Spectroscopy. 134 (1): 159–167. Bibcode:1989JMoSp.134..159C. doi:10.1016/0022-2852(89)90138-0. ISSN 0022-2852.
  5. ^ Martinie, R. J.; Bultema, J. J.; van der Wal, M. N.; Burkhart, B. J.; van der Griend, D. A. & de Kock, R. L. (2011). "Bond Order and Chemical Properties of BF, CO, and N2". Journal of Chemical Education. 88 (8): 1094–1097. Bibcode:2011JChEd..88.1094M. doi:10.1021/ed100758t.
  6. ^ Fantuzzi, Felipe; Cardozo, Thiago Messias; Nascimento, Marco Antonio Chaer (28 May 2015). "Nature of the Chemical Bond and Origin of the Inverted Dipole Moment in Boron Fluoride: A Generalized Valence Bond Approach". The Journal of Physical Chemistry A. 119 (21): 5335–5343. Bibcode:2015JPCA..119.5335F. doi:10.1021/jp510085r. PMID 25531385.
  7. ^ a b c Timms, P. L. (1972). "Low Temperature Condensation". Advances in Inorganic Chemistry and Radiochemistry. p. 143. ISBN 0-12-023614-1.
  8. ^ Eyring, Leroy (1967). Advances in High Temperature Chemistry volume 1. Academic Press. p. 70. ISBN 9781483224343.
  9. ^ Light, G. C.; Herm, R. R.; Matsumoto, J. H. (November 1985). "Kinetics of some gas-phase elementary reactions of boron monofluoride" (PDF). The Journal of Physical Chemistry. 89 (23): 5066–5074. doi:10.1021/j100269a036.
  10. ^ Vidovic, Dragoslav; Aldridge, Simon (4 May 2009). "Coordination and Activation of the BF Molecule". Angewandte Chemie. 121 (20): 3723–3726. Bibcode:2009AngCh.121.3723V. doi:10.1002/ange.200901022. PMID 19373822.
  11. ^ Xu, L.; Li, Q.; Xie, Y.; King, R. B.; Schaefer, H. F. (2010). "Prospects for Making Organometallic Compounds with BF Ligands: Fluoroborylene Iron Carbonyls". Inorganic Chemistry. 49 (3): 1046–1055. doi:10.1021/ic901964f. PMID 20041690.
  12. ^ a b Xu, L.; Li, Q.-S.; Xie, Y.; King, R. B.; Schaefer, H. F. III (2010). "Binuclear fluoroborylene manganese carbonyls". Inorganica Chimica Acta. 363 (13): 3538–3549. doi:10.1016/j.ica.2010.07.013.
  13. ^ Drance, M. J.; Sears, J. D.; Mrse, A. M.; Moore, C. E.; Rheingold, A. L.; Neidig, M. L.; Figueroa, J. S. (2019). "Terminal Coordination of Diatomic Boron Monofluoride to Iron". Science. 363 (6432): 1203–1205. Bibcode:2019Sci...363.1203D. doi:10.1126/science.aaw6102. PMID 30872521. S2CID 78094683.
  14. ^ Xu, Liancai; Li, Qian-shu; Xie, Yaoming; King, R. Bruce; Schaefer, Henry F. (15 March 2010). "Major Difference between the Isoelectronic Fluoroborylene and Carbonyl Ligands: Triply Bridging Fluoroborylene Ligands in Fe3(BF)3(CO)9 Isoelectronic with Fe3(CO)12". Inorganic Chemistry. 49 (6): 2996–3001. doi:10.1021/ic902511m. PMID 20143841.
  15. ^ Xu, Liancai; Li, Qian-shu; King, R. Bruce (May 2012). "Fluoroborylene ligands in binuclear ruthenium carbonyls: Comparison with their iron analogues". Polyhedron. 38 (1): 44–49. doi:10.1016/j.poly.2012.02.003.