Nitruroborato

Los nitridoboratos son compuestos químicos de boro y nitrógeno con metales. Estos compuestos se producen típicamente a alta temperatura mediante la reacción de nitruro de boro hexagonal (α-BN) con nitruros metálicos o mediante reacciones de metátesis que involucran nitridoboratos. Se ha sintetizado una amplia gama de estos compuestos con litio , metales alcalinotérreos y lantánidos , y sus estructuras se han determinado utilizando técnicas cristalográficas como la cristalografía de rayos X. Estructuralmente, una de sus características interesantes es la presencia de aniones poliatómicos de boro y nitrógeno, donde la geometría y la longitud del enlace B–N se han interpretado en términos de enlaces π .

Muchos de los compuestos producidos pueden describirse como compuestos ternarios de boro metálico y nitrógeno, y ejemplos de estos son Li₃BN₂ , ^Mg₃BN₃ _, La₃B₃N₆ , La₅B₄N₉ _. [ ₁ ] _Sin embargo _{, existen} ^{ejemplos de} _{compuestos con más} de un _metal ^{, por} ejemplo _{La₃Ni₂B₂N₃} ^[ ₂ ] y compuestos _que ^{contienen aniones} como Cl⁻ ^, _por ejemplo Mg₂BN₂Cl . _{[ 3} ^]

El examen de los datos cristalográficos muestra la presencia de unidades poliatómicas que consisten en boro y nitrógeno. Estas unidades tienen estructuras similares a las de aniones isoelectrónicos, que tienen estructuras con enlaces π. El enlace en algunos de estos compuestos es de carácter iónico, como Ca ₃ [BN ₂ ] ₂ , otros compuestos tienen características metálicas, donde el enlace se ha descrito en términos de aniones con enlaces π con electrones adicionales en orbitales antienlazantes que no solo causan un alargamiento de los enlaces B–N sino que también forman parte de la banda de conducción del sólido. ^{[ 4 ]} El ion más simple BN ^{n −} es comparable al ion C ²⁻ ₂ pero los intentos de preparar el compuesto CaBN análogo al carburo de calcio CaC ₂ fracasaron. La unión de compuestos que contienen el anión diatómico BN se ha explicado en términos de electrones que entran en orbitales antienlazantes y reducen el orden de enlace B–N de 3 (enlace triple) en BN ²⁻ a 2 (enlace doble) en BN ⁴⁻ . ^{[ 5 ]}

Algunos nitruroboratos son similares a las sales , como Li₃BN₂ _{y LiCa₄} [ BN₂ _] ₃ _{; otros tienen brillo metálico} , como LiEu₄ _[ BN₂ _] ₃ _. Los cálculos de enlace muestran que la energía de los orbitales de valencia de los átomos metálicos de los elementos del grupo 2 y lantánidos es mayor que la de los orbitales de enlace en los iones BNₓ, _lo que indica una interacción de tipo iónico entre un átomo metálico y un ion BNₓ _. En los compuestos de lantánidos, donde los electrones adicionales entran en los orbitales antienlazantes de un ion, puede haber una brecha de banda menor, lo que confiere a los compuestos propiedades metálicas como el brillo. En los metales de transición, los orbitales d pueden tener una energía similar a la de los orbitales de enlace en los aniones BN, lo que sugiere interacciones covalentes. ^{[ 4 ]}

Para fines comparativos, las siguientes se consideran longitudes de enlace BN típicas ^{[ 1 ].}