Trimetilborano

El trimetilborano (TMB) es un gas pirofórico tóxico con la fórmula B(CH ₃ ) ₃ (que también se puede escribir como Me ₃ B, donde Me representa el metilo ).

En estado líquido es incoloro. La línea más intensa en el espectro infrarrojo se encuentra en 1330  cm ⁻¹ , seguida de líneas en 3010  cm ⁻¹ y 1185  cm ⁻¹ .

Su punto de fusión es de -161,5  °C y su punto de ebullición es de -20,2  °C.

La presión de vapor viene dada por log P = 6,1385 + 1,75 log T − 1393,3/ T − 0,007735 T , donde T es la temperatura en kelvin . ^{[ 5 ]} El peso molecular es 55,914. El calor de vaporización es 25,6  kJ/mol. ^{[ 4 ]}

El trimetilborano fue descrito por primera vez en 1862 por Edward Frankland , ^{[ 6 ]} quien también mencionó su aducto con amoníaco. ^{[ 7 ]} Debido a su naturaleza peligrosa, el compuesto dejó de estudiarse hasta 1921, cuando Alfred Stock y Friedrich Zeidler aprovecharon la reacción entre el tricloruro de boro gaseoso y el dimetilzinc . ^{[ 8 ]} Aunque la sustancia puede prepararse utilizando reactivos de Grignard, el producto resultante está contaminado por productos no deseados del disolvente. El trimetilborano puede obtenerse a pequeña escala con un rendimiento del 98% mediante la reacción de trimetilaluminio en hexano con tribromuro de boro en éter dibutil como disolvente. ^{[ 5 ]} Otros métodos consisten en la reacción de borato de tributilo con cloruro de trimetilaluminio, o tetrafluoroborato de potasio con trimetilaluminio, ^{[ 9 ]} o la adición de trifluoruro de boro en éter al yoduro de metilmagnesio . ^{[ 10 ]}

El trimetilborano se inflama espontáneamente en el aire si su concentración es suficientemente alta. Arde con una llama verde produciendo hollín. ^{[ 11 ]} Una oxidación más lenta con oxígeno en un disolvente o en fase gaseosa puede producir dimetiltrioxadiboralano, que contiene un anillo de dos átomos de boro y tres de oxígeno. Sin embargo, el producto principal es el peróxido de dimetilborilmetilo, que se descompone rápidamente en dimetoximetilborano. ^{[ 12 ]}

El trimetilborano es un ácido de Lewis fuerte . B(CH₃ ₎ ₃ _puede formar un aducto con amoníaco : (NH₃ ₎ :B(CH₃ ₎ ₃ _. [ ^{13 ] así} como con otras bases de Lewis. Las propiedades de ácido de Lewis de B(CH₃ ₎ ₃ _se han analizado mediante el modelo ECW, obteniéndose E _A = 2,90 y C _A = 3,60. Cuando el trimetilborano forma un aducto con trimetilamina , se produce una repulsión estérica entre los grupos metilo del B y el N. El modelo ECW puede proporcionar una medida de este efecto estérico.

El trimetilborano reacciona con el agua y el cloro a temperatura ambiente. También reacciona con la grasa, pero no con el teflón ni el vidrio. ^{[ 5 ]}

El trimetilborano reacciona con el diborano para desproporcionarse y formar metildiborano y dimetildiborano : (CH ₃ )BH ₂ .BH ₃ y (CH ₃ ) ₂ BH.BH ₃ .

Reacciona en estado gaseoso con trimetilfosfina para formar una sal de Lewis sólida con un calor de formación de −41 kcal/mol. Este aducto tiene un calor de sublimación de −24,6 kcal/mol. No se produce reacción con trimetilarsina ni con trimetilstibina . ^{[ 10 ]}

La reacción del metil litio con el trimetilborano produce una sal de tetrametilborato: LiB(CH ₃ ) ₄ . ^{[ 14 ]} El ion tetrametilborato tiene una carga negativa y es isoelectrónico con el neopentano , el tetrametilsilano y el catión tetrametilamonio .

El trimetilborano se ha utilizado como contador de neutrones. ^{[ 15 ]} Para este uso debe ser muy puro. ^{[ 13 ]} También se utiliza en la deposición química de vapor donde se necesita depositar boro y carbono juntos.