போரேன், போரான் மற்றும் ஹைட்ரஜன் அல்லது அவற்றின் வழித்தோன்றல்களின் கனிம சேர்மங்களின் ஒரே மாதிரியான தொடர்.
வேதியியல் பிணைப்பு: போரன்ஸ்
எலக்ட்ரான்-குறைபாடுள்ள கலவை டைபோரேன், பி 2 எச் 6, முன்னர் குறிப்பிட்டபடி, அணுக்களின் தொகுப்பாக ஒன்றாகக் கருதப்படுகிறது
போரோன் ஹைட்ரைடுகள் முதன்முதலில் முறையாக ஒருங்கிணைக்கப்பட்டு 1912 முதல் 1937 வரையிலான காலகட்டத்தில் ஜெர்மன் வேதியியலாளர் ஆல்ஃபிரட் ஸ்டாக் அவர்களால் வகைப்படுத்தப்பட்டன. கால அட்டவணையில் போரோனின் அண்டை நாடான கார்பனின் (சி) ஹைட்ரைடுகளான அல்கான்கள் (நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பன்கள்) க்கு ஒப்பான போரேன்கள் என்று அவர் அழைத்தார். இலகுவான போரன்கள் கொந்தளிப்பானவை, காற்று மற்றும் ஈரப்பதத்திற்கு உணர்திறன் மற்றும் நச்சுத்தன்மை கொண்டவை என்பதால், பங்கு உயர் வெற்றிட முறைகள் மற்றும் அவற்றைப் படிப்பதற்கான எந்திரங்களை உருவாக்கியது. ஹெர்மன் I. ஷெல்சிங்கர் மற்றும் அன்டன் பி. பர்க் ஆகியோரால் மேற்கொள்ளப்பட்ட 1931 ஆம் ஆண்டில் போரன்ஸ் பற்றிய அமெரிக்க வேலை தொடங்கியது. ஐசோடோப்பு பிரிப்பிற்கான கொந்தளிப்பான யுரேனியம் சேர்மங்களை (போரோஹைட்ரைடுகள்) கண்டுபிடிப்பதற்கான ஆராய்ச்சியை அமெரிக்க அரசாங்கம் ஆதரித்தபோது, மற்றும் 1950 களில், ராக்கெட்டுகள் மற்றும் ஜெட் விமானங்களுக்கான உயர் ஆற்றல் எரிபொருட்களை உருவாக்குவதற்கான திட்டங்களை ஆதரித்தபோது, இரண்டாம் உலகப் போர் வரை போரன்ஸ் முதன்மையாக கல்வி ஆர்வத்தில் இருந்தார். (போரேன்களும் அவற்றின் வழித்தோன்றல்களும் ஹைட்ரோகார்பன் எரிபொருட்களைக் காட்டிலும் அதிக வெப்ப எரிப்புகளைக் கொண்டுள்ளன.) வில்லியம் நன் லிப்ஸ்காம்ப், ஜூனியர், 1976 ஆம் ஆண்டு வேதியியலுக்கான நோபல் பரிசைப் பெற்றார், “வேதியியல் பிணைப்பின் சிக்கல்களை வெளிச்சம் போட்டுக் காட்டும் போரன்களின் கட்டமைப்பைப் பற்றிய தனது ஆய்வுகளுக்காக” மாணவர்கள், ஹெர்பர்ட் சார்லஸ் பிரவுன், 1979 ஆம் ஆண்டின் பரிசை அவரது ஹைட்ரோபரேஷன் எதிர்வினைக்காக (1956) பகிர்ந்து கொண்டார், இது BH இன் குறிப்பிடத்தக்க எளிதான சேர்த்தல்3 (பிஹெச் 3 · எஸ் வடிவத்தில்) அறை வெப்பநிலையில் ஈத்தர் கரைப்பான்களில் (எஸ்) நிறைவுறா கரிம சேர்மங்களுக்கு (அதாவது ஆல்கீன்கள் மற்றும் அல்கைன்கள்) ஆர்கனோபொரேன்களை அளவுகோலாகக் கொடுக்கும் (அதாவது, முழுக்க முழுக்க அல்லது கிட்டத்தட்ட ஒரு எதிர்வினையில், முடிக்க). ஹைட்ரோபோரேஷன் எதிர்வினை ஸ்டீரியோஸ்பெசிஃபிக் ஆர்கானிக் தொகுப்பு பகுதியில் ஆராய்ச்சியின் புதிய வழிகளைத் திறந்தது.
ஸ்டாக் தயாரித்த போரேன்களில் B n H n + 4 மற்றும் B n H n + 6 ஆகிய பொதுவான கலவை இருந்தது, ஆனால் மிகவும் சிக்கலான இனங்கள், நடுநிலை மற்றும் எதிர்மறை (அனானிக்) இரண்டும் அறியப்படுகின்றன. போரோனின் ஹைட்ரைடுகள் கார்பனைத் தவிர வேறு எந்த உறுப்புகளையும் விட அதிகமானவை. எளிமையான தனிமைப்படுத்தக்கூடிய போரேன் பி 2 எச் 6, டிபோரேன் (6) ஆகும். (அடைப்புக்குறிக்குள் உள்ள அரபு எண் ஹைட்ரஜன் அணுக்களின் எண்ணிக்கையைக் குறிக்கிறது.) இது மிகவும் விரிவாக ஆய்வு செய்யப்பட்ட மற்றும் மிகவும் செயற்கையாக பயனுள்ள ரசாயன இடைநிலைகளில் ஒன்றாகும். இது வணிக ரீதியாகக் கிடைக்கிறது, மேலும் பல ஆண்டுகளாக பல போரேன்களும் அவற்றின் வழித்தோன்றல்களும் அதிலிருந்து நேரடியாகவோ மறைமுகமாகவோ தயாரிக்கப்பட்டன. இலவச BH 3 (மற்றும் B 3 H 7) மிகவும் நிலையற்றவை, ஆனால் அவை லூயிஸ் தளங்களுடன் (எலக்ட்ரான்-நன்கொடையாளர் மூலக்கூறுகள்) --eg, BH 3 · N (CH 3) 3 உடன் நிலையான சேர்க்கைகளாக (கூட்டல் தயாரிப்புகள்) தனிமைப்படுத்தப்படலாம். போரன்கள் திடப்பொருள்கள், திரவங்கள் அல்லது வாயுக்களாக இருக்கலாம்; பொதுவாக, அவற்றின் உருகும் மற்றும் கொதிநிலை புள்ளிகள் அதிகரிக்கும் சிக்கலான தன்மை மற்றும் மூலக்கூறு எடையுடன் அதிகரிக்கின்றன.
போரன்களின் கட்டமைப்பு மற்றும் பிணைப்பு
கார்பன் சேர்மங்களின் எளிய சங்கிலி மற்றும் வளைய உள்ளமைவுகளைக் காண்பிப்பதற்குப் பதிலாக, மிகவும் சிக்கலான போரான்களில் உள்ள போரான் அணுக்கள் பாலிஹெட்ரான்களின் மூலைகளில் அமைந்துள்ளன, அவை டெல்டாஹெட்ரான்கள் (முக்கோண முகங்களைக் கொண்ட பாலிஹெட்ரான்கள்) அல்லது டெல்டாஹெட்ரல் துண்டுகள் எனக் கருதலாம். இந்த போரோன் கிளஸ்டர்களைப் பற்றிய புரிதலை வளர்ப்பது வேதியியலாளர்களுக்கு பிற கனிம, ஆர்கனோமெட்டிக் மற்றும் டிரான்சிஷன்-மெட்டல் கிளஸ்டர் சேர்மங்களின் வேதியியலை பகுத்தறிவுப்படுத்த உதவுகிறது.
தூய மற்றும் பயன்பாட்டு வேதியியல் சர்வதேச ஒன்றியம் (IUPAC) பரிந்துரைத்த பல பெயரிடல் முறைகளில் ஒன்று சிறப்பியல்பு கட்டமைப்பு முன்னொட்டுகளைப் பயன்படுத்துகிறது: (1) க்ளோசோ- (லத்தீன் க்ளோவிஸிலிருந்து “க்ளோவோவின் ஊழல், அதாவது“ கூண்டு ”), n இன் டெல்டாஹெட்ரான்கள் போரான் அணுக்கள்; (2) நிடோ- (லத்தீன் நிடஸிலிருந்து, அதாவது “கூடு”), மூடப்படாத கட்டமைப்புகள், இதில் பி என் கிளஸ்டர் ஒரு (n + 1) -குறைந்த பாலிஹெட்ரானின் n மூலைகளை ஆக்கிரமித்துள்ளது, அதாவது, காணாமல் போன ஒரு வெர்டெக்ஸுடன் ஒரு க்ளோசோ-பாலிஹெட்ரான்; (3) அராச்னோ- (கிரேக்கம், அதாவது “சிலந்தியின் வலை”), இன்னும் திறந்திருக்கும் கொத்துகள், போரான் அணுக்கள் ஒரு (n + 2) -குறைந்த பாலிஹெட்ரானின் தொடர்ச்சியான மூலைகளை ஆக்கிரமித்துள்ளன, அதாவது இரண்டு காணாமல் போன செங்குத்துகளுடன் ஒரு குளோசோ-பாலிஹெட்ரான்; (4) ஹைபோ- (கிரேக்கம், இதன் பொருள் “நெசவு செய்ய” அல்லது “ஒரு வலை”), மிகவும் திறந்த கொத்துகள், போரான் அணுக்கள் ஒரு (n + 3)-மூலையில் உள்ள குளோசோ-பாலிஹெட்ரானின் n மூலைகளை ஆக்கிரமித்துள்ளன; மற்றும் (5) கிளாடோ- (கிரேக்கம், அதாவது “கிளை”), n போரோன் அணுக்களால் ஆக்கிரமிக்கப்பட்ட ஒரு n + 4-வெர்டெக்ஸ் க்ளோசோ-பாலிஹெட்ரானின் n செங்குத்துகள். ஹைபோ- மற்றும் கிளாடோ-சீரிஸின் உறுப்பினர்கள் தற்போது போரேன் வழித்தோன்றல்களாக மட்டுமே அறியப்படுகிறார்கள். இந்த இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட பாலிஹெட்ரல் போரேன் கிளஸ்டர்களுக்கிடையேயான இணைப்பு கான்ஜுன்க்டோ- (லத்தீன், அதாவது “ஒன்றாக சேர்”) என்ற முன்னொட்டால் குறிக்கப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, பி ― பி பிணைப்பு வழியாக இரண்டு பி 6 எச் 9 மூலக்கூறுகளிலிருந்து பி 3 எச் 8 அலகுகளில் சேருவதன் மூலம் கான்ஜுன்டோ-பி 10 எச் 16 தயாரிக்கப்படுகிறது.
போரேன்களில் மிகுந்த ஆர்வம் காட்ட ஒரு காரணம், அவை வேறு எந்த வகை கலவைகளிலிருந்தும் வேறுபட்ட கட்டமைப்புகளைக் கொண்டுள்ளன. போரேன்களில் பிணைப்பு மல்டிசென்டர் பிணைப்பை உள்ளடக்கியது, இதில் மூன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட அணுக்கள் ஒரு ஜோடி பிணைப்பு எலக்ட்ரான்களைப் பகிர்ந்து கொள்கின்றன, போரேன்கள் பொதுவாக எலக்ட்ரான் குறைபாடுள்ள பொருட்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. டிபோரேன் (6) பின்வரும் கட்டமைப்பைக் கொண்டுள்ளது:
இந்த கட்டமைப்பில் மூன்று மைய பாலம் பிணைப்பு உள்ளது, இதில் ஒரு எலக்ட்ரான் ஜோடி மூன்று (இரண்டை விட) அணுக்களுக்கு இடையே பகிர்ந்து கொள்ளப்படுகிறது-இரண்டு போரான் அணுக்கள் மற்றும் ஒரு ஹைட்ரஜன் அணு. (வேதியியல் பிணைப்பைக் காண்க: வேதியியல் பிணைப்பின் மேம்பட்ட அம்சங்கள்: மூன்று மையப் பிணைப்பைப் பற்றிய விவாதத்திற்கான போரன்கள்.) சாதாரண கோவலன்ட் பிணைப்புகளுக்கு மேலதிகமாக அத்தகைய பிணைப்புகளை உருவாக்குவதற்கான போரனின் திறன் சிக்கலான பாலிஹெட்ரல் போரேன்கள் உருவாக வழிவகுக்கிறது.
