Hızlı Arama
Borabisiklo[3.3.1]nonan, daha yaygın olarak 9-BBN olarak adlandırılan, özellikle hidroborasyon reaksiyonları için organik sentezde yaygın olarak kullanılan bir organoboran bileşiğidir.
Oda sıcaklığında kararlı bir bileşik olan 9-BBN'nin dimerik formu, seçici reaktiflik, havasız ortamda kararlılık ve kolay kullanım gibi olumlu özellikleri nedeniyle vazgeçilmez bir reaktif haline gelmiştir.
Bu monografi, 9-BBN dimerinin modern kimyadaki kimyasını, yapısını, uygulamalarını ve daha geniş etkisini araştırmaktadır.
Kimyasal Yapı ve Adlandırma
9-BBN'nin dimerik yapısı, iki borabisiklo[3.3.1]nonan biriminin etkileşiminden kaynaklanmaktadır.
Adını ana bisiklik yapıdan alan bu yapı, bor atomuyla köprülenen dokuz üyeli bir sistemi göstermektedir.
Bileşik bisikloalkil boranlar sınıfına aittir ve kimya literatüründe sıklıkla kısaltılmış ismi olan 9-BBN dimer olarak anılır.
Moleküler ve Elektronik Yapı
9-BBN dimeri, B–B bağı yoluyla oluşan simetrik bir dimerik düzenleme sergiler.
Dimerizasyon, yapıyı stabilize eden düzlemsel bir bor-bor arayüzü ile sonuçlanır.
Her bor merkezi üç koordinatlı ve elektron eksikliğine sahip kalır ve bu da bileşiği doymamış karbon-karbon bağlarına karşı oldukça reaktif hale getirir.
Hesaplamalı çalışmalar, HOMO-LUMO aralığının kararlı olduğunu ortaya koyarak, bunun ortam koşullarında göreceli kararlılığını göstermektedir.
Fizikokimyasal Özellikler
Görünüm: Beyaz ila kirli beyaz kristal toz
Erime Noktası: ~200 °C (ayrışır)
Kaynama Noktası: Damıtılamaz; ısıtıldığında ayrışır
Yoğunluk: ~0,9 g/cm³
Çözünürlük: Eterlerde, THF'de ve hidrokarbonlarda çözünür
Kararlılık: İnert atmosferde kararlıdır; hava/nemle reaksiyona girer
Sentez ve Dimerizasyon Süreci
9-BBN, 1,5-siklooktadienin boran (BH3) ile reaksiyona girmesiyle sentezlenir.
İlk reaksiyon, özellikle koordine olmayan çözücülerde, hafif koşullar altında kolayca dimerizasyona uğrayan monomerik 9-BBN'yi verir.
Dimerleşme ekzotermiktir ve borun elektron eksikliğinden kaynaklanır.
Tepkime Şeması: 2 C8H15BH → C16H28B2
Dimer Oluşum Mekanizması
Dimer, iki 9-BBN monomerinin baştan sona birleşmesiyle oluşur.
Birimlerden birinin bor atomu diğerinin boş p-orbitaline bağ oluşturarak kararlı dimerin oluşmasını sağlar.
Mekanizma stereoelektronik kontrollü olup, yüksek agregaların oluşmasını önlemektedir.
Spektroskopik Karakterizasyon
1H NMR: Siklooktil protonlardan kaynaklanan multipletler
11B NMR: Üç koordinatlı bor için tek keskin rezonans
13C NMR: Döngüsel çerçeveye karşılık gelen sinyaller
IR Spektrumu: 2500 cm⁻¹ civarında uzanan B–H
Kütle Spektrumu: m/z = 250,91'deki moleküler iyon tepe noktası (dimer)
Termal Kararlılık ve Ayrışma
Dimer ~200 °C'ye kadar termal olarak kararlıdır ancak daha fazla ısıtıldığında ayrışır.
Ayrışma sonucunda hidrojen ve bor içeren parçalar kaybolur.
Bozulmayı önlemek için inert gaz altında ve düşük sıcaklıklarda depolanmalıdır.
Çözünürlük ve Kullanım Koşulları
Dimer tetrahidrofuran (THF), dietil eter ve toluen gibi hidrokarbon çözücülerde çözünür.
İnert atmosferde (argon veya azot) işlenmesi gerekir ve genellikle THF içinde çözelti olarak kullanılır.
9-BBN Dimerinin Reaktivite Profili
Bileşik, hidroborasyon reaksiyonlarında yüksek seçicilik sergileyerek, terminal alkenler ve alkinlerle tercihen reaksiyona girer.
Hacimli yapısı aşırı ilaveyi engeller ve mono-hidroborasyon için ideal hale getirir.
Uygun koşullar altında transmetalasyon ve çapraz bağlanmaya da uğrar.
Organik Sentezde Uygulamalar
9-BBN dimeri şu alanlarda yaygın olarak kullanılır:
Alkenlerin ve alkinlerin hidroborasyonu
Oksidasyon yoluyla alkollere dönüşüm
Karbonil bileşiklerinin seçici indirgenmesi
Suzuki tipi kaplinlerde C–C bağlarının oluşumu
Monomerik 9-BBN ile karşılaştırma
Her iki form da reaktif olmasına rağmen dimer daha kararlıdır ve kullanımı daha kolaydır.
Monomer, genellikle anında reaksiyonlar için dimerden yerinde üretilir.
Dimer, sterik engel nedeniyle biraz daha düşük reaktiviteye sahip ancak seçiciliği iyileşmiştir.
Asimetrik Sentez ve Katalizde Kullanım
Enantiyoselektif hidroborasyon için kiral yardımcı maddeler içeren modifiye 9-BBN dimerleri geliştirilmiştir.
Bu kiral boranlar optikçe aktif alkol ve aminlerin sentezinde kullanılmıştır.
İlaç Ara Maddelerinde Kullanım
9-BBN dimeri antiviral, anti-inflamatuar ve antikanser ilaçların ara ürünlerinin sentezinde yararlı bulunmuştur.
Öngörülebilir hidroborasyon profili, minimum yan reaksiyonlar ve yüksek verim sağlar.
Polimer Kimyasında Kullanımı
Doymamış polimerleri fonksiyonelleştirmek için kullanılır ve daha ileri dönüştürülebilen bor fonksiyonellikleri kazandırır.
Bu, bor içeren özel polimerlerin ve çapraz bağlanabilir malzemelerin hazırlanmasına olanak sağlar.
Malzeme Bilimi ve Fonksiyonelleştirmedeki Rolü
9-BBN dimerinden türetilen bor birimleri, yüzeylerin modifiye edilmesinde ve benzersiz elektronik ve optik özelliklere sahip bor katkılı malzemelerin oluşturulmasında kullanılır.
Bor Kimyası Bağlamı
9-BBN dimeri, elektron eksikliği olan boranların organik ve inorganik sentezlerdeki yararlılığını örneklemektedir.
Bor-karbon ve bor-hidrojen kimyasının incelenmesinde temel taşlardan biridir.
Endüstriyel Uygulamalar ve Ölçeklendirme
İnce kimyasalların ve ilaçların üretiminde kullanılır.
Ticari olarak büyük miktarlarda mevcuttur, üretimi parti ve akış kimyası tekniklerine uygundur.
Arıtma ve Depolama Gereksinimleri
Saflaştırma, inert atmosferde yeniden kristalleştirmeyi içerir.
0–5 °C’de kuru argon gazı altında sıkıca kapatılmış kaplarda saklanmalıdır.
Çözücüler ve Reaktiflerle Uyumluluk
Protik olmayan çözücüler ve oksitleyici olmayan maddelerle uyumludur. Su, alkoller, asitler ve oksitleyicilerle uyumsuzdur.
Hesaplamalı Çalışmalar ve Teorik Modeller
Kuantum kimyasal çalışmaları, dimerik kararlılığını doğruluyor ve uygun etkileşim enerjilerini öngörüyor. Reaktivite yollarını tahmin etmek için DFT hesaplamaları kullanılıyor.
Kristalografik Veriler ve 3B Yapı
Tek kristal X-ışını kırınımı, ~1,75 Å'lik bir B–B bağ uzunluğuna sahip simetrik bir dimer ortaya koymaktadır.
Bicyclo[3.3.1] çerçevesi katıdır ve stereoselektivitesini etkiler.
Güvenlik, Kullanım ve Toksikoloji
Tehlikeler: Yanıcı, gözler ve cilt için aşındırıcı
Toksisite: Düşük akut toksisite; nemle şiddetli reaksiyona girer
Kullanım: Eldiven, koruyucu gözlük ve inert gaz tekniklerini kullanın
Çevresel Kader ve Bozulma
Su veya havanın varlığında borik asit ve organik kalıntılara dönüşür.
Çevresel olarak kalıcı değildir ancak kontrollü bertaraf gerektirir.
Atık Bertaraf Yönergeleri
Atmadan önce inert atmosferde alkol ile nötralize edin.
Bor içeren organik maddeler için yerel tehlikeli atık yönetmeliklerine uyun.
Düzenleyici Durum ve Yönergeler
TSCA ve REACH yönetmeliklerine göre listelenmiştir.
Mevcut kılavuzlara göre önemli bir kısıtlama yoktur ancak reaktif bir reaktif olarak ele alınmalıdır.
Alternatifler ve İlgili Bor Hidritleri
Katekolboran
Pinacolborane
Trietilboran
Bunlara kıyasla 9-BBN daha iyi seçicilik ve stabilite sunmaktadır.
9-BORABİSİKL(3,3,1)NONANE,DİMER HAKKINDA GÜVENLİK BİLGİLERİ
İlk yardım önlemleri:
İlk yardım önlemlerinin açıklaması:
Genel tavsiye:
Bir doktora danışın.
Bu güvenlik bilgi formunu görevli doktora gösterin.
Tehlikeli bölgeden uzaklaşın:
Solunması halinde:
Solunması halinde kişiyi temiz havaya çıkarın.
Nefes almıyorsa suni teneffüs yapın.
Bir doktora danışın.
Cilt ile temas halinde:
Kirlenmiş giysilerinizi ve ayakkabılarınızı hemen çıkarın.
Bol su ve sabunla yıkayınız.
Bir doktora danışın.
Gözle temas halinde:
En az 15 dakika boyunca bol su ile iyice yıkayın ve bir doktora danışın.
Hastaneye nakil sırasında gözlerinizi yıkamaya devam edin.
Yutulması halinde:
Kusturmaya çalışmayın.
Bilinci yerinde olmayan bir kişiye asla ağızdan bir şey vermeyin.
Ağzınızı su ile çalkalayın.
Bir doktora danışın.
Yangınla mücadele tedbirleri:
Söndürme ortamı:
Uygun söndürme ortamı:
Su spreyi, alkole dayanıklı köpük, kuru kimyasal veya karbondioksit kullanın.
Madde veya karışımdan kaynaklanan özel tehlikeler
Karbon oksitler, Azot oksitler (NOx), Hidrojen klorür gazı
İtfaiyecilere tavsiyeler:
Gerektiğinde yangınla mücadele için bağımsız solunum cihazı kullanın.
Kazara salınıma karşı önlemler:
Kişisel önlemler, koruyucu ekipman ve acil durum prosedürleri
Kişisel koruyucu ekipmanlarınızı kullanın.
Buhar, sis veya gazını solumaktan kaçınınız.
Personeli güvenli alanlara tahliye edin.
Çevresel önlemler:
Güvenliyse daha fazla sızıntı veya dökülmeyi önleyin.
Ürünün giderlere kaçmasına izin vermeyiniz.
Çevreye deşarj edilmesinden kaçınılmalıdır.
Muhafaza ve temizleme yöntemleri ve malzemeleri:
İnert emici bir madde ile emdirin ve tehlikeli atık olarak bertaraf edin.
Uygun, kapalı kaplarda imha edilmek üzere saklayınız.
Taşıma ve depolama:
Güvenli kullanım için önlemler:
Buhar veya sisin solunmasından kaçınınız.
Herhangi bir uyumsuzluk dahil olmak üzere güvenli depolama koşulları:
Kabı sıkıca kapalı olarak kuru ve iyi havalandırılan bir yerde saklayınız.
Açılan kaplar dikkatlice tekrar kapatılmalı ve sızıntıyı önlemek için dik tutulmalıdır.
Depolama sınıfı (TRGS 510): 8A: Yanıcı, aşındırıcı tehlikeli maddeler
Maruziyet kontrolleri/kişisel koruma:
Kontrol parametreleri:
İşyeri kontrol parametrelerine sahip bileşenler
Mesleki maruziyet sınır değerlerine sahip hiçbir madde içermez.
Pozlama kontrolleri:
Uygun mühendislik kontrolleri:
İyi endüstriyel hijyen ve güvenlik uygulamalarına uygun şekilde kullanın.
Molalardan önce ve iş günü sonunda ellerinizi yıkayın.
Kişisel koruyucu ekipman:
Göz/yüz koruması:
Sıkı oturan güvenlik gözlüğü.
Yüz siperi (en az 8 inç).
NIOSH (ABD) veya EN 166(AB) gibi uygun hükümet standartlarına göre test edilmiş ve onaylanmış göz koruma ekipmanlarını kullanın.
Cilt koruması:
Eldivenle tutun.
Eldivenler kullanılmadan önce kontrol edilmelidir.
Uygun eldiven kullanın
Bu ürünün ciltle temas etmesini önlemek için eldivenin dış yüzeyine dokunmadan çıkarma tekniğini kullanın.
Kirlenmiş eldivenleri kullanımdan sonra yürürlükteki yasalara ve iyi laboratuvar uygulamalarına uygun şekilde atın.
Ellerinizi yıkayın ve kurulayın.
Tam iletişim:
Malzeme: Nitril kauçuk
Minimum katman kalınlığı: 0,11 mm
Atılım süresi: 480 dk
Test edilen malzeme: Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, Beden M)
Sıçrama teması
Malzeme: Nitril kauçuk
Minimum katman kalınlığı: 0,11 mm
Atılım süresi: 480 dk
Test edilen malzeme: Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, Beden M)
Herhangi bir özel kullanım senaryosuna onay verildiği şeklinde yorumlanmamalıdır.
Vücut Koruması:
Kimyasallara karşı koruyucu tam tulum, Koruyucu donanımın türü, belirli iş yerindeki tehlikeli maddenin konsantrasyonuna ve miktarına göre seçilmelidir.
Solunum koruması:
Risk değerlendirmesi hava temizleyici solunum cihazlarının uygun olduğunu gösteriyorsa, mühendislik kontrollerine yedek olarak çok amaçlı kombinasyon (US) veya ABEK (EN 14387) tipi solunum cihazı kartuşlu tam yüz solunum cihazı kullanın.
Eğer solunum cihazı tek koruma aracınızsa, tam yüz hava beslemeli bir solunum cihazı kullanın.
NIOSH (ABD) veya CEN (AB) gibi uygun hükümet standartlarına göre test edilmiş ve onaylanmış solunum cihazlarını ve bileşenlerini kullanın.
Çevresel maruziyetin kontrolü
Güvenliyse daha fazla sızıntı veya dökülmeyi önleyin.
Ürünün giderlere kaçmasına izin vermeyiniz.
Çevreye deşarj edilmesinden kaçınılmalıdır.
Kararlılık ve tepkime:
Kimyasal kararlılık:
Tavsiye edilen depolama koşullarında kararlıdır.
Uyumsuz malzemeler:
Güçlü oksitleyici maddeler:
Tehlikeli ayrışma ürünleri:
Yangın şartlarında tehlikeli ayrışma ürünleri oluşur.
Karbon oksitler, Azot oksitler (NOx), Hidrojen klorür gazı.
Bertaraf hususları:
Atık arıtma yöntemleri:
Ürün:
Fazla ve geri dönüştürülemeyen atıklarınızı lisanslı bir bertaraf şirketine sunun.
Bu materyali bertaraf etmek için lisanslı bir profesyonel atık bertaraf hizmetiyle iletişime geçin.
Kirlenmiş ambalaj:
Kullanılmayan ürün olarak atın
