Προβολή πηγαίου κώδικα για τη σελίδα Βοράνιο

{{Πληροφορίες χημικής ένωσης
|όνομα                          = Βοράνιο
|χρώμα τίτλου                   = #5D8AA8
|χρώμα                          = #5D8AA8
|εικόνα δομή                    = Borane.png
|μέγεθος εικόνας δομή           = 120
|λεζάντα εικόνας δομή           = 
|εικόνα χημική                  = Borane-3D-balls.png
|μέγεθος εικόνα χημική          = 120
|λεζάντα εικόνα χημική          =
|εικόνα 3D                      = Borane-3D-vdW.png
|μέγεθος εικόνας 3D             = 120
|λεζάντα εικόνας 3D             = 
|εικόνα 2                       = 
|μέγεθος εικόνας 2              = 
|λεζάντα εικόνας 2              =
|εικόνα 3                       =
|μέγεθος εικόνας 3              = 
|λεζάντα εικόνας 3              = 
|όνομα IUPAC                    = Βοράνιο<br>Τριυδριδοβόριο
|άλλη ονομασία                  = Βορίνη<br>Τριυδρίδιο του βορίου
<!-------Ενότητα : Χημικά Αναγνωριστικά------>
|χημικός τύπος                  = BH<sub>3</sub>
|μοριακή μάζα                   = 13,83 [[amu]]
|σύντομος συντακτικός τύπος     = 
|συντομογραφίες                 = 
|CAS numb.                      = 13283-31-3
|SMILES ident.                  = B
|InChI ident.                   = 1S/BH3/h1H3
|EINECS numb.                   = 
|RTECS num.                     = 
|UN num.                        = 
|PubChem CID                    = 6331
|ChemSpiderID                   = 6091
|κωδικός προσθέτου τροφίμων     = 
|αντίστοιχες τριπλέτες          = 
<!-------- Ενότητα : Ισομέρεια ------->
|ισομέρεια                      = 
|ισομερή θέσης                  = 
|γεωμετρικά ισομερή             =
|οπτικά ισομερή                 = 
<!-------- Ενότητα : Δομή ----------->
|δομή                           = ναι
|διπολική ροπή                  = 
|κρυσταλλική δομή στερεού       = 
|μήκος δεσμού                   = 119 pm
|είδος δεσμού                   = ομοιοπολικός
|πόλωση δεσμού                  = 5‰ (B<sup>+</sup>-H<sup>-</sup>)
|γωνία δεσμού                   = 60°
|μοριακή γεωμετρία              = επίπεδη τριγωνική
<!-------- Ενότητα : Φυσικές ιδιότητες----------->
|σημείο τήξης                   = 
|σημείο βρασμού                 = 
|κρίσιμη θερμοκρασία            = 
|κρίσιμη πίεση                  =
|κρίσιμος όγκος                 =
|σταθερά α                      =
|σταθερά β                      =
|πυκνότητα                      = 
|διαλυτότητα στο νερό           = υδρολύεται
|διαλυτότητα σε διαλύτες        = διαλυτό στην [[αμμωνία]]<br>3,2 moles/lit
|ιξώδες                         = 
|δείκτης διάθλασης              = 
|τάση ατμών                     =
|εμφάνιση                       = 
<!---------Ενότητα : Χημικες ιδιότητες--------->
|οξύτητα                        = 
|pI                             = 
|θερμότητα πλήρους καύσης       = 
|βαθμός οκτανίου                = 
|ελάχιστη θερμοκρασία ανάφλεξης = 
|σημείο αυτανάφλεξης            =
|αυτοδιάσπαση                   = 
|αυτοδιμερισμός                 =
|αυτοϊσομερίωση                 =
<!--------Ενότητα : Επικινδυνότητα ---------------->
|επικινδυνότητα                 = όχι
|εικόνα κινδύνου 1              = 
|εικόνα κινδύνου 2              =
|εικόνα κινδύνου 3              =
|εικόνα κινδύνου 4              =
|προσδιορισμός κινδύνων         = 
|φράση-R                        = 
|φράση-S                        = 
|MSDS                           = 
|NFPA1                          = 
|NFPA2                          = 
|NFPA3                          = 
|NFPA4                          = 
|άλλοι κίνδυνοι                 = 
<!------Ενότητα : Εκρηκτικό------>
|εκρηκτικό                      = 
|ευαισθησία στην κρούση         =
|ευαισθησία στην τριβή          =
|ταχύτητα έκρηξης               =
<!------Υποσημειώσεις ----->
|υποσημειώσεις                  = 
}}

Το '''βοράνιο'''<ref>Για εναλλακτικές ονομασίες δείτε τον πίνακα πληροφοριών.</ref> ([[αγγλική γλώσσα|αγγλικά]] ''borane'') είναι [[ανόργανη ένωση|ανόργανη]] δυαδική [[χημική ένωση]] με [[χημικός τύπος|μοριακό τύπο]] '''[[Βόριο|B]][[H]]<sub>3</sub>.''' <ref>Σημείωση: Γράφεται επίσης και ως '''[BH<sub>3</sub>]'''. Αυτό γίνεται από όσους θέλουν να δώσουν συμβολικά έμφαση στην αστάθεια της ένωσης.</ref> Το βοράνιο είναι το απλούστερο μέλος και η «μητρική ένωση» των [[βοράνια|βορανίων]], μιας ευρύτερης ομάδας ανόργανων και [[οργανική ένωση|οργανικών]] ενώσεων που περιέχουν βόριο. Το [[άτομο]] βορίου στο [[μόριο]] του βορανίου έχει «χάσμα οκτάδας» (λιγότερα από [[8 (αριθμός)|8]] [[ηλεκτρόνιο|ηλεκτρόνια]] στην [[Ατομική θεωρία|εξωτερική στιβάδα]]). Αυτό το κάνει εξαιρετικά δραστικό [[αντιδραστήριο]], δηλαδή χρήσιμο, αλλά συνάμα και επικίνδυνο. Το χημικά καθαρό βοράνιο είναι [[χρώμα|άχρωμο]] [[αέριο]], που δεν μπορεί να [[Συμπύκνωση|συμπυκνωθεί]] σε χημικά καθαρή μορφή, επειδή υπάρχει μόνο σε αυξημένες [[θερμοκρασία|θερμοκρασίες]] ή σε (ειδική) μορφή [[διάλυμα|διαλύματος]], γιατί διαφορετικά διμερίζεται τάχιστα, σχηματίζοντας [[διβοράνιο(6)]] (B<sub>2</sub>H<sub>6</sub>).

== Ιστορία ==

Το [[1937]], η ανακάλυψη του [[καρβονυλοβοράνιο]]υ {[BH<sub>3</sub>•CO]},<ref>Η ονομασία που δόθηκε τότε στην ένωση ήταν «καρβονυλιοτριυδριδοβόριο» (''carbonyltrihydridoboron'')</ref> που είναι ένα [[ενώσεις συναρμογής|σύμπλοκο]] βορανίου και [[μονοξείδιο του άνθρακα|μονοξειδίου του άνθρακα]] (CO), έπαιξε σημαντικό ρόλο στην εξερεύνηση της χημείας των «κανονικών» βορανίων, σε μια εποχή που οι [[Χημικός δεσμός τριών κέντρων και δύο ηλεκτρονίων|χημικοί δεσμοί τριών (3) κέντρων και δύο (2) ηλεκτρονίων]] δεν ήταν ακόμη γνωστοί.<ref>Burg, Anton B.; Schlesinger, H. I. (May 1937). "Hydrides of boron. VII. Evidence of the transitory existence of borine ({{Chem|BH|3}}): Borine carbonyl and borine trimethylammine". Journal of the American Chemical Society 59 (5): 780–787. doi:10.1021/ja01284a002.</ref> Αυτή η ανακάλυψη, επίσης, υπαινίχθηκε την ύπαρξη του βορανίου. Ωστόσο, χρειάστηκαν αρκετά επιπλέον χρόνια, πριν η ένωση παρατηρηθεί άμεσα, δηλαδή ως ελεύθερη ένωση.<ref>Σημείωση: Δηλαδή ως ξεχωριστή ένωση, όχι απλά ως τμήμα συμπλόκου.</ref>

== Δομή ==

Το μόριο του βορανίου είναι [[επίπεδο]] [[τρίγωνο|τριγωνικό]], με το άτομο του βορίου στο κέντρο και τα τρία (3) άτομα υδρογόνου στις κορυφές [[Ισόπλευρο τρίγωνο|ισόπλευρου τριγώνου]]. Η [[συμμετρία|μοριακή συμμετρία]] του είναι D<sub>3h</sub>. Το [[μήκος δεσμού]] B-Η είναι [[119 (αριθμός)|119]] [[πικόμετρο|pm]]<ref>Kawaguchi, Kentarou (1992). "Fourier transform infrared spectroscopy of the BH3 ν3 band". The Journal of Chemical Physics 96 (5): 3411. doi:10.1063/1.461942. ISSN 0021-9606.</ref> και η πόλωση 5‰ (B<sup>+</sup>-H<sup>-</sup>). Ο τύπος του δεσμού θεωρείται ότι είναι [[ομοιοπολικός δεσμός|ομοιοπολικός]] τύπου [[δεσμός σ|σ]], 1s - 2sp². Αυτό το μήκος δεσμού (119 pm) είναι ίδιο με το μήκος των τερματικών δεσμών B-Η στο διβοράνιο(6). Όταν το βοράνιο σχηματίζει κάποιο σύμπλοκο, η παραπάνω αναφερόμενη μοριακή γεωμετρία του βορανίου αλλάζει δραματικά, σε βαθμό που καθορίζεται από τη φύση της [[Βάση|βάσης κατά Λιούις]] με την οποία το βοράνιο συναρμώζεται. Οι αλλαγές αυτές συμπεριλαμβάνουν τη μεταμόρφωση της επίπεδης τριγωνικής δομής σε δομή τριγωνικής [[Πυραμίδα (γεωμετρία)|πυραμίδας]]. Αυτό συμβαίνει γιατί το άτομο του βορίου συναρμώζεται [[Τετράεδρο|τετραεδρικά]], ενώ ταυτόχρονα υπάρχει μεταβολή και στα μήκη δεσμών B-H. Γι' αυτό, σε αυτήν τη μορφή το βοράνιο είναι εξαιρετικά πολωμένο και επομένως αυξημένα δραστικό.

== Παραγωγή ==

Το βοράνιο είναι σημαντικό ενδιάμεσο για την παραγωγή πολλών παραγώγων.

=== Μη συμπλεγμένο βοράνιο ===
Μη συμπλεγμένο βοράνιο μπορεί να παραχθεί ως ένα έλασον πρόϊόν, μαζί με διβοράνιο(6), μετά από [[Αντίδραση σύνθεσης|αντίδραση ολικής σύνθεσης]], με χρήση [[λέιζερ]] πάνω σε στοιχειακό βόριο, για την παραγωγή ατομικού βορίου, και (δι)υδρογόνου. Γενικά, όταν βρεθεί διβοράνιο(6) στην αέρια κατάσταση, ανιχνεύεται επίσης μονομερές βοράνιο:<ref>Tague, Thomas J.; Andrews, Lester (1994). "Reactions of Pulsed-Laser Evaporated Boron Atoms with Hydrogen. Infrared Spectra of Boron Hydride Intermediate Species in Solid Argon". Journal of the American Chemical Society 116 (11): 4970–4976. doi:10.1021/ja00090a048. ISSN 0002-7863.</ref><div style="text-align: center;">
<math>
\mathrm{2B + 3H_2 \xrightarrow{laser} 2BH_3}
</math>
</div>

=== Με συμμετρική διάσπαση διβορανίου(6) ===
Το βοράνιο μπορεί να παραχθεί για χρήση στη χημική έρευνα με συμμετρική διάσπαση διβορανίου(6). Κατά τη διάρκεια αυτής της διεργασίας, το διβοράνιο(6) επιδράται με μια «μαλακή» βάση κατά Λιούις (L), για να σχηματίσει σύμπλοκο με το ενδιάμεσα παραγώμενο μονομερές βοράνιο:<div style="text-align: center;">
<math>
\mathrm{B_2H_6 + 2L \xrightarrow{} 2[BH_3 \cdot L]}
</math>
</div>

Αυτή η διεργασία δεν συμπεριλαμβάνει άλλες ενώσεις ως ενδιάμεσα και συμβαίνει σε ένα απλό βήμα. Δεν χρειάζεται κανένας καταλύτης για τη συμμετρική διάσπαση διβορανίου(6). Η πιο συνηθισμένη χρησιμοποιούμενη βάση κατά Λιούις είναι το [[τετραϋδροφουράνιο]] (THF).

=== Οξείδωση τετραϋδριδοβοριούχου άλατος ===
Το βοράνιο μπορεί να παραχθεί με μερική [[Οξειδοαναγωγή|οξείδωση]] ενός τετραϋδριδοβοριούχου άλατος. Σε αυτής τη διεργασία, ένα τετραϋδριδοβοριούχο [[άλας]] επιδράται με ένα ήπιο οξειδωτικό μέσο, όπως το [[τριφθοριούχο βόριο]] (BF<sub>3</sub>), που αντιδρά ως ακολούθως:
<div style="text-align: center;">
<math>
\mathrm{BF_3 + [BH_4]^- \xrightarrow{} BH_3 + [BHF_3]^-}
</math>
</div>

Στην πράξη, αυτή η διεργασία παράγει ενδιάμεσα διβοράνιο(6) και γι' αυτό συμβαίνει σε δύο (2) βήματα, αφού, μετά την ενδιάμεση παραγωγή διβορανίου(6), (βήμα #1) απαιτείται μια ισχυρή συναρμογική απρωτική βάση κατά Λιούις, για να ακολουθήσει συμμετρική διάσπαση του ενδιάμεσα παραγώμενου διβορανίου(6) (βήμα #2):
<div style="text-align: center;">
<math>
\mathrm{2BF_3 + 2[BH_4]^- \xrightarrow{} B_2H_6 + 2[BHF_3]^-}
</math>
<div style="text-align: center;">
<math>
\mathrm{B_2H_6 + 2L \xrightarrow{} 2[BH_3 \cdot L]}
</math>
</div></div>Αυτή είναι η προτιμιταία διεργασία για την παραγωγή συμπλόκου βορανίου - [[Διμεθυλοθειαιθέρας|διμεθυλοθειαιθέρα]] {[BH<sub>3</sub>•S(CH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>]}. Μάλιστα, χρησιμοποιώντας [[Ιώδιο|διιώδιο]]( I<sub>2</sub>) ως οξειδωτικό μπορεί να εξουδετερωθεί η ενδιάμεση παραγωγή διβορανίου(6), όπως συμβαίνει κατά τη διάρκεια παραγωγής {[ΒΗ<sub>3</sub>•THF]}:<div style="text-align: center;">
<math>
\mathrm{I_2 + [BH_4]^- + (CH_3)_2S \xrightarrow{} [BH_3 \cdot S(CH_3)_2] + [HI_2]^-}
</math>
</div>Ακόμη, είναι δυνατό να παραχθεί ένα σύμπλοκο και με μια αποπρωτονιωμένη [[Αμίνες|αμίνη]], που μπορεί να χρησιμοποιηθεί στο ρόλο της μαλακής βάσης κατά Λιούις. Συνήθως χρησιμοποιείται η [[τριμεθυλαμίνη]] [N(CH<sub>3</sub>)<sub>3</sub>]:<div style="text-align: center;">
<math>
\mathrm{B_2H_6 + 2N(CH_3)_3 \xrightarrow{} 2[BH_3 \cdot N(CH_3)_3]}
</math>
</div>

== Ιδιότητες διαλυμάτων ==
Το βοράνιο είναι αμφιφιλική, δηλαδή άπολη, διαλυμένη ουσία. Ενώ παρουσιάζει «προτίμηση» για διαλύτες με σχετικά στατική μονιμότητα, δηλαδή χαμηλές διηλεκτρικές σταθερές, δρν διαλύτεαι μόνο στις μη πολικές ενώσεις, αλλά επίσης και σε πολικές, όπως το θειμεθυλοθειαιθέρα (DMS) και το τετραϋδροφουράνιο. Το βοράνιο έχει αξιοσημείωτη διαλυτότητα σε υγρή αμμωνία, περίπου 3,2 [[Γραμμομόριο|mol/]][[Λίτρο|lit]], όπου καθιζάνει ως μονοαμμωνιακό. Το βοράνιο τάχιστα σχηματίζει σύμπλοκα με τους πολικούς διαλύτες. Όταν είναι επιθυμητό να ανακτηθεί αδιάλυτο βοράνιο από ένα διάλυμά του, είναι απαραίτητο να διατηρεί χαμηλά τη [[Εκφράσεις περιεκτικότητας και συγκέντρωσης διαλυμάτων|συγκέντρωσή]] του, γιατί διαφορετικά τείνει να διμερίζεται σε διβοράνιο(6). Μια μέθοιδος ανάκτησης αδιάλυτου βορανίου από διάλυμά του είναι η θερμόλυση του συμπλόκου βορανίου - διαλύτη μέσα σε ένα μεταφορικό αέριο υπό μειωμένη [[πίεση]]. Όμως, πολλά τέτοια σύμπλοκα δεν μπορούν να θερμολυθούν, αλλά αν θερμανθούν παθαίνουν μοριακή αναμόρφωση, εκλύοντας στοιχειακό (δι)υδρογόνο (Η<sub>2</sub>).

Σε τετραϋδροφουράνιο (THF) το βοράνιο σχηματίζει ένα χαλαρό 1:1 σύμπλοκο [ΒΗ<sub>3</sub>•THF].<ref name="BrownChandrasekharan1983">{{cite journal|title=Hydroboration-kinetics and mechanism|last1=Brown|first1=H. C.|last2=Chandrasekharan|first2=J.|journal=Pure and Applied Chemistry|issue=9|doi=10.1351/pac198355091387|year=1983|volume=55|pages=1387–1414|issn=0033-4545|last3=Wang|first3=K. K.}}</ref> Το βοράνιο είναι εμπορικά διαθέσιμο σε διαλύματά του σε THF και σε DMS, παρόλο που το πρώτο απαιτεί την παρουσία και σταθεροποιητικού μέσου, για να αποτρέψει την αντίδραση του βορανίου με το διαλύτη.<ref name="OlahMolner">Hydrocarbon Chemistry, George A. Olah, Arpad Molner, 2d edition, 2003, Wiley-Blackwell {{ISBN|978-0471417828}}</ref>

== Χημικές ιδιότητες ==

=== Αμφοτερικότητα ===

Καθώς το βοράνιο είναι ένωση με χάσμα οκτάδας, η κυρίαρχη χημική συμπεριφορά του βορανίου είναι η ισχυρή τάση του να διμεριστεί και να σχηματίσει [[διβοράνιο(6)]]. Η αντίδραση διμερισμού του βορανίου είναι εξώθερμη, δηλαδή διεξάγεται παράγοντας [[θερμότητα]], που προβλέφθηκε ότι είναι κοντά στα 40 [[θερμίδα|kcal]]/[[γραμμομόριο|mole]]<ref>M. Page, G.F. Adams, J.S. Binkley, C.F. Melius "Dimerization energy of borane" J. Phys. Chem. 1987, vol. 91, pp 2675–2678. doi:10.1021/j100295a001</ref>. Με τέτοια εξώθερμη διεργασία, η συγκέντρωση μονομερούς βορανίου είναι (συχνά) αμελητέα σε διάλυμα:
<div style='text-align: center;'>
<math>\mathrm{2BH_3 \xrightarrow{} B_2H_6 + 40 \; kcal} </math>
</div>

Παρόλο που το βοράνιο δρα κυρίως ως [[Οξύ#Οξέα κατά Λιούις|οξύ κατά Lewis]], πολλά 1:1 σύμπλοκα με βοράνιο παράγονται πάντα από διβοράνιο(6) ή με ανταλλαγή συναρμοτών από ένα σύμπλοκο μονομερούς βορανίου που ήδη υπάρχει:
<div style='text-align: center;'>
<math>\mathrm{B_2H_6 + 2L \xrightarrow{} 2LBH_3} </math>
</div>

Η σειρά σταθερότητας των συναρμοτών που σχηματίζουν σύμπλοκα με το βοράνιο εκτιμήθηκε [[φασματοσκοπία|φασματοσκοπικά]] και [[θερμοχημεία|θερμοχημικά]] ως εξής<ref name="A">Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 0080379419.</ref>:
<div style='text-align: center;'>
[[τριφθοριούχος φωσφόρος|PF<sub>3</sub>]] < [[μονοξείδιο του άνθρακα|CO]] < [[διαιθυλαιθέρας|Et<sub>2</sub>Ο]] < [[διμεθυλαιθέρας|Me<sub>2</sub>O]] < [[τετραϋδροφουράνιο|THF]] < [[Τετραϋδροθειοφαίνιο|THT]] < [[Διαιθυλοθειαιθέρας|Et<sub>2</sub>S]] < [[διμεθυλοθειαιθέρας|Me<sub>2</sub>S]] < [[πυριδίνη|Py]] < [[τριμεθυλαμίνη|Me<sub>3</sub>N]] < [[υδρίδια|H<sup>-</sup>]]
</div>

Το βοράνιο έχει κάποια χαρακτηριστικά «μαλακού» οξέος, δηλαδή για παράδειγμα οι θειούχοι δότες είναι πιο σταθεροί (έναντι του βορανίου) από τους (αντίστοιχους) οξυγονούχους δότες<ref name="A"/>.

Η ομάδα βορυλίου (-BH<sub>2</sub>) μπορεί να αφομοιώσει ένα άλλο κέντρο υδρογόνου σε ένα μόριο με τον ακόλουθο ιονισμό<ref>Rasul, Golam; Prakash, Surya G. K.; Olah, George A. (18 August 1999). "Complexes of CO
2, COS, and CS<sub>2</sub> with the Super Lewis Acid [BH<sub>4</sub>]<sup>+</sup> Contrasted with Extremely Weak Complexations with BH<sub>3</sub>: Theoretical Calculations and Experimental Relevance". Journal of the American Chemical Society (ACS Publications) 121 (32): 7401–7404. doi:10.1021/ja991171a.</ref>:
<div style='text-align: center;'>
<math>\mathrm{BH_3 + H^+ \xrightarrow{} BH_2^++ H_2} </math>
</div>

Εξαιτίας της ικανότητας αυτής, δηλαδή της σύλληψης [[Πρωτόνιο|πρωτονίου]], το βοράνιο και τα σύμπλοκά του έχουν (και) [[βάση|βασική]] συμπεριφορά. Το συζυγές οξύ του είναι το [[κατιόν βορανυλίου]] ({{Chem|BH|2|+}}). Σε ένα υδατικό διάλυμα βορανίου μόνο ένα [[κλάσμα]] των (αρχικών) μορίων του βορανίου έχουν πρωτονιωθεί:
<div style='text-align: center;'>
<math>\mathrm{BH_3 + H_2O \rightleftarrows BH_2^++ OH^- + H_2} </math>
</div>

Ωστόσο, τα υδατικά διαλύματα βορανίου είναι εξαιρετικά ασταθή, εξαιτίας της ταξείας [[υδρόλυση]]ς τόσο του ουδέτρου βορανίου, όσο και των κατιόντων βορανυλίου. Τα τελευταία υφίστανται υδρόλυση ακόμη και σε θερμοκρασία της τάξης των {{Convert|-78|C}}:<ref name="Finn1972">{{cite journal|title=Asymmetric cleavage of diborane by water. The structure of diborane dihydrate|last1=Finn|first1=Patricia.|last2=Jolly|first2=William L.|date=August 1972|journal=Inorganic Chemistry|publisher=ACS Publications|issue=8|doi=10.1021/ic50114a043|volume=11|pages=1941–1944|format=PDF}}</ref>
<div style="text-align: center;">
<math>\mathrm{BH_3 + 3H_2O \rightleftarrows H_3BO_3 + 3H_2} </math><ref name="D'Ulivo2010">{{cite journal|url=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0584854710001217?via%3Dihub#|title=Mechanism of generation of volatile species by aqueous boranes|last1=D'Ulivo|first1=Alessandro|date=May 2010|journal=Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy|publisher=Elsevier B.V.|issue=5|doi=10.1016/j.sab.2010.04.010|volume=65|pages=360–375}}</ref>
<div style="text-align: center;">
<math>\mathrm{BH_2^+ + 4H_2O \rightleftarrows H_3BO_3+ H_3O^++ 2H_2} </math>
<div style="text-align: center;">
<math>\mathrm{BH_2^+ + 2H_2O + OH^- \rightleftarrows H_3BO_3 + 2H_2} </math>
</div></div></div>Από τη δεύτερη αντίδραση γίνεται φανερό ότι η υδρόλυση του βορανίου κααλύεται από όξινες συνθήκες. Οι πρωτικοί διαλύτες που περιέχουν δεσμό O-Η τείνουν να οξειδώνουν τα κατιόντα του βορανυλίου και τα αδιάστατα ουδέτερα μόρια βορανίου με τον ίδιο τρόπο, δίνοντας βορικούς [[εστέρες]] αντί του [[Βορικό οξύ|βορικού οξέος]]. Σε άλλους πρωτικούς διαλύτες (που δεν περιέχουν δεσμό O-H) μπορεί τα κατιόντα βορανυλίου να είναι σταθερά έναντι της οξείδωσης. Για παράδειγμα, το κύρια προϊόν της αντίδρασης διβορανίου(6) με αμμωνία είναι διαμμωνιούχο βορανυλιοβοριοϋδρίδιο, που είναι απομονώσιμο:<div style="text-align: center;">
<math>\mathrm{B_2H_6 + 2NH_3 \xrightarrow{} [BH_2BH_4 \cdot 2NH_3]} </math>
</div>

=== Αντιδράσεις με ανόργανες ενώσεις ===

Σε περίπτωση επίδρασης του βορανίου με μια βάση κατά Λιούις (L), παράγεται το αντίστοιχο σύμπλοκο του βορανίου:<div style="text-align: center;">
<math>
\mathrm{BH_3 + L \xrightarrow{} [BH_3 \cdot L]}
</math>
</div>

Σε περίπτωση επίδρασης του βορανίου με ένα συνηθισμένο οξύ (HA), παράγεται [[άλας]] βορανυλίου (BH<sub>2</sub>A) και στοιχειακό (δι)υδρογόνο:<ref name="Finn19722">{{cite journal|title=Asymmetric cleavage of diborane by water. The structure of diborane dihydrate|last1=Finn|first1=Patricia.|last2=Jolly|first2=William L.|date=August 1972|journal=Inorganic Chemistry|publisher=ACS Publications|issue=8|doi=10.1021/ic50114a043|volume=11|pages=1941–1944|format=PDF}}</ref>
<div style="text-align: center;">
<math>\mathrm{BH_3 + HA \xrightarrow{} BH_2A + H_2} </math>
</div>

Σε περίπτωση οξείδωσης του βορανίου, παράγεται βορικό οξύ:
<div style="text-align: center;">
<math>\mathrm{BH_3 + 3|O| \xrightarrow{} H_3BO_3} </math>
</div>

Εφόσον το ελεύθερο βοράνιο διμερίζεται άμεσα, οι αντιδράσεις στις οποίες χρειάζεται το βοράνιο και όχι το διβοράνιο(6) πρέπει να διεξάγονται με τη χρήση κάποιου συμπλόκου του βορανίου και όχι με ελεύθερο βοράνιο.

Το αμμωνιούχο βοράνιο {[BH<sub>3</sub>•NH<sub>3</sub>]} παράγεται με [[αντίδραση απλής αντικατάστασης]] ανάμεσα σε αμμωνία (NH<sub>3</sub>) και κάποιο άλλο σύμπλοκο βορανίου {[BH<sub>3</sub>•L]}:<div style="text-align: center;">
<math>
\mathrm{[BH_3 \cdot L] + NH_3 \xrightarrow{} [BH_3 \cdot NH_3] + L}
</math>
</div>

Με θέρμανση αμμωνιούχου βορανίου εκλύεται υδρογόνο και παράγεται [[βοραζίνη]]:<div style="text-align: center;">
<math>
\mathrm{3[BH_3 \cdot NH_3] \xrightarrow{\triangle} 6H_2 +}
</math> [[Αρχείο:Borazine.svg|71x71px|χωρίς-πλαίσιο]]
</div>

Ένα παράδειγμα, όπου πιστεύεται ότι το βοράνιο είναι το ενδιάμεσο σε μια χημική αντίδραση, είναι η [[Πυρόλυση (χημεία)|πυρόλυση]] διβορανίου για παραγωγή «υψηλότερων»<ref>Σημείωση: Με την έννοια του μεγαλύτερου μοριακού βάρους και του αριθμού ατόμων βορίου στο μόριο.</ref> βορανίων<ref name="A" />:
<div style='text-align: center;'>
<math>\mathrm{B_2H_6 \rightleftarrows 2BH_3} </math><br><math>\mathrm{BH_3 + B_2H_6 \xrightarrow{} B_3H_7 + H_2} </math><ref>Αντίδραση από την οποία εξαρτάται η [[ταχύτητα χημικής αντίδρασης|ταχύτητα]] της συνολικής αντίδρασης.</ref><br><math>\mathrm{BH_3 + B_3H_7 \rightleftarrows B_4H_{10}} </math><br><math>\mathrm{B_2H_6 + B_3H_7 \xrightarrow{} BH_3 + B_4H_{10} \rightleftarrows B_5H_{11} + H_2} </math>
</div>

Παραπέρα βήματα δίνουν επιτυχημένα και ακόμη υψηλότερα βοράνια, με το [[δεκαβοράνιο|δεκαβοράνιο(14)]] (B<sub>10</sub>H<sub>14</sub>) να είναι το σταθερότερο τελικό προϊόν, με προσμίξεις από πολυμερικά υλικά και λίγο [[εικοσιβοράνιο(26)]] (Β<sub>20</sub>Η<sub>26</sub>).

=== Αντιδράσεις με οργανικές ενώσεις ===

Ένα άλλο παράδειγμα, όπου πιστεύεται ότι το βοράνιο είναι το ενδιάμεσο σε μια χημική αντίδραση, είναι η [[Αντιδράσεις προσθήκης|αντίδραση προσθήκης]] σε πολλαπλούς δεσμούς και [[προσθήκη κυκλοδιάνοιξης]] με οργανικές και ανόργανες [[Αλεικυκλική ένωση|κυκλικές ενώσεις]] με υψηλή [[ενέργεια τάσης δεσμών]]. Η απλούστερη τέτοια αντίδραση είναι η «υδροβορίωση» [[αλκένια|αλκενίων]]. Και πάλι στην πράξη χρησιμοποιείται διβοράνιο(6), το οποίο θεωρείται ότι διασπαται ενδιάμεσα σε βοράνιο ή εναλλακτικά ότι διασπάται η μια «γέφυρα» B-H-B, για να δώσει ένα άτομο βορίου με χάσμα οκτάδας<ref name="B">Hydrocarbon Chemistry, George A. Olah, Arpad Molner, 2d edition, 2003, Wiley-Blackwell ISBN 978-0471417828</ref>. Η αντίδραση προσθήκης βορανίου σε αλκένια είναι γρήγορη, ποσοτική και αντιστρέψιμη. Η προσθήκη φαίνεται ότι γίνεται [[κανόνας Μαρκόβνικοβ|αντι-Μαρκόβνικοβ]] (''anti-markovnikov''), δηλαδή η διυδριδοβοριομάδα (-BH<sub>2</sub>) ενώνεται με το λιγότερο υποκατεστημένο άτομο άνθρακα, με την προσβολή να γίνεται στην πιο ακάλυπτη μεριά (του διπλού δεσμού) του μορίου<ref>Σημείωση: Πρακτικά, επειδή το βοράνιο έχει πόλωση της μορφής H<sup>δ-</sup>-BH<sub>2</sub><sup>δ+</sup>, η ομάδα BH<sub>2</sub> προσβάλλει το άτομο άνθρακα με το μικρότερο (αλγεβρικά) μερικό φορτίο.</ref>.

=== Αντίδραση με καρβένια ===

Για παράδειγμα, με [[μεθυλένιο]] δίνει [[μεθυλοβοράνιο]]<ref>Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 157, §6.8.7., σελ. 155, §6.7.3, R = BH<sub>2</sub></ref>:
<div style='text-align: center;'>
<math>\mathrm{BH_3 \; + :CH_2 \xrightarrow{} CH_3BH_2} </math>
</div>

== Εφαρμογές ==

Τα σύμπλοκα βορανίου χρησιμοποιήθηκαν ευρύτατα σε οργανικές συνθέσεις μέσω υδροβορίωσης, όπου το BH<sub>3</sub> δίνει αντίδραση προσθήκης σε διπλούς δεσμούς αλκενίων, δίνοντας [[τριαλκυλοβοράνια]]<ref>Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 156, §6.8.5.</ref>:
<div style='text-align: center;'>
<math>\mathrm{[BH_3 \cdot THF] + 3RCH=CH_2 \xrightarrow{} B(CH_2CH_2R)_3 + THF} </math>
</div>

Η αντίδραση αυτή είναι «στερεοειδική»<ref>Σημείωση: Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή συγκεκριμένων [[ισομέρεια|στεροϊσομερών]].</ref> και τα προϊόντα της, δηλαδή τα τριαλκυλοβοράνια (BR<sub>3</sub>), μπορούν να μετατραπούν σε χρήσιμα οργανικά παράγωγα. Με ογκώδη αλκένια μπορούν να σχηματιστούν τετρααλκυλοδιβοράνια(6) (R<sub>2</sub>BHBHR<sub>2</sub>), που επίσης είναι χρήσιμα αντιδραστήρια για πιο ειδικές εφαρμογές. Το σύμπλοκο του βορανίου με διμεθυλοθειαιθέρα {[BH<sub>3</sub>•Me<sub>2</sub>S]} είναι σταθερότερο από το σύμπλοκο του βορανίου με το τετραϋδροφουράνιο {[BH<sub>3</sub>•THF]}<ref>Kollonitisch, J., “Reductive Ring Cleavage of Tetrahydrofurans by Diborane”, J. Am. Chem. Soc. 1961, volume 83, 1515. doi: 10.1021/ja01467a056</ref>.

== Παρατηρήσεις, υποσημειώσεις και αναφορές ==
<references />

{{Ενώσεις βορίου}}
{{Ανόργανες ενώσεις υδρογόνου}}

[[Κατηγορία:Ανόργανα βοράνια]]
[[Κατηγορία:Ασταθείς ενώσεις]]
[[Κατηγορία:Μητρικές ενώσεις]]