Кіріспе

Борон қосылыстары - борон элементін құрайтын қосылыстар. Ең танымал қосылыстарда бордың формальды тотықсу күйі +3 болады. Оларға оксидтер, сульфидтер, нитридтер және галоидтар жатады.

Галоидтар

Трихалидтер жазықтық тригоналды құрылымды қабылдайды. Бұл қосылыстар Льюис қышқылдары болып табылады, өйткені олар электрондық жұп донорлармен тез қосылыстар жасайды, олар Льюис негіздері деп аталады. Мысалы, фтор (F−) және борон трифтор (BF3) бірігіп тетрафторборат анионы, BF4− береді. Борон трифторлы газ мұнай-химия өнеркәсібінде катализатор ретінде қолданылады. Галоидтар сумен әрекеттесіп, борик қышқылы пайда болады.

Боран

Боран - Борон мен сутегінің химиялық қосылыстары, жалпы формуласы BxHy. Бұл қосылыстар табиғатта кездеспейді. Боранның көп бөлігі ауамен байланыста тез тотыққан, кейбіреулері қатты тотыққан. Бастапқы мүше BH3 бор деп аталады, бірақ ол тек газ күйінде ғана белгілі және диборанды, B2H6 қалыптастыру үшін димеризацияланады. Үлкен борандардың барлығы полиэдрлі борон шоғырларынан тұрады, олардың кейбіреулері изомерлер ретінде бар. Мысалы, B20H26 изомерлері 10 атомды екі топтаманың бірігуіне негізделген. Ең маңызды борандар - диборан B2H6 және оның екі пиролиз өнімдері, пентаборан B5H9 және декаборан B10H14. Анионды бор гидридтерінің көп саны белгілі, мысалы [B12H12]2−. Боранның формальды тотығу саны оң болып табылады және активті металл гидридтеріндегідей сутек -1 деп есептеледі деген болжамға негізделген. Бор атомдарының орташа тотығу саны - молекуладағы сутегі мен бордың арақатынасы. Мысалы, диборан B2H6 борынның тотығу күйі +3, ал декаборан B10H14 - 7/5 немесе +1.4. Бұл қосылыстарда бордың тотығу күйі көбінесе бүтін сан емес.

Нитридтер

Борон нитридтері олардың әр түрлі құрылымдарымен ерекшеленеді. Олардың құрылымы көміртегінің әртүрлі аллотроптарына, соның ішінде графитке, алмасқа және нанотүтіктерге ұқсас. Алмазға ұқсас құрылыста, кубикалық бор нитриді (сауда атауы Боразон) деп аталады, бор атомдары алмастағы көміртек атомдарының тетраэдрлік құрылымында бар, бірақ әр төрт БН байланысының біреуін координаттық ковалентті байланыс ретінде қарастыруға болады, онда екі электронды азот атомы береді, ол Льюис қышқыл бор орталығына байланысты Льюис базасы ретінде әрекет етеді. Кубикалық борон нитриді, басқа да қолданбалар арасында, абразив ретінде қолданылады, өйткені оның қатаңдығы алмасқа тең (екі зат бір-біріне сызықтарды шығара алады). Графиттің BN қосылысы аналогында, алты бұрышты борон нитриді (h BN), әрбір жазықтықтағы оң зарядты борон және теріс зарядты азот атомдары келесі жазықтықтағы қарама-қарсы зарядты атоммен іргелес жатыр. Нәтижесінде графит пен h BN өте әртүрлі қасиеттерге ие, бірақ екеуі де майлау материалдары, өйткені бұл жазықтықтар бір-бірінен оңай өтіп кетеді. Алайда h BN жазық бағытта электрлік және жылу өткізгіші болып табылады.

Органоборон химиясы

Көптеген органоборон қосылыстары белгілі және олардың көбі органикалық синтезде пайдалы. Көптегендер диборанды, B2H6 қарапайым боран химиялық затын қолдана отырып, гидроборациядан өндіріледі. Органоборон ((III) қосылыстары әдетте тетраэдрлі немесе тригональды жазықтықты, мысалы, тетрафенилборат, [B ((C6H5) 4) ]- трифенилборан, B ((C6H5) 3) қарсы. Алайда, бір-бірімен әрекеттесетін бірнеше борон атомдары толығымен борон атомдарынан немесе көміртек гетероатомдарының әртүрлі санынан тұратын жаңа додекаэдрлік (12 жақты) және икосаэдрлік (20 жақты) құрылымдарды қалыптастыруға бейім. Органоборонды химиялық заттар бор карбиді (төменде қараңыз) сияқты әр түрлі мақсаттарда пайдаланылады, ол бор көміртек кластерлері аниондары мен катиондарынан тұратын күрделі өте қатты керамика, карборанға, карбон-бор кластерлері химиялық қосылыстарына, олар галогенденіп, реактивті құрылымдарды, соның ішінде карборан қышқылы, суперкислотаны құрай алады. Мысалы, карборандар қатерлі ісікке арналған борлы нейтронды тұтқындау терапиясы үшін борлы қосылыстарды синтездеу үшін басқа биохимиялық заттарға қосқыш борынды қосқан пайдалы молекулалық бөліктерді құрайды.

B (I) және B (II) қосылыстары

Гидридтер кластерлері бойынша борон формальды тотығу күйі үштен төмен тұрақты қосылыстар түрін құрайды. B2F4 және B4Cl4 жақсы сипатталған. Металл бордың қос қосылыстары, металл борлары, борды теріс тотығу күйінде қамтиды. Магний дибориді (MgB2) мысал ретінде келтіріледі. Әрбір борон атомының формальды заряды -1, ал магнийге +2 формальды заряд беріледі. Бұл материалда бор орталықтары үшбұрышты жазықтықта әр борон үшін қосымша қос байланыспен, графиттегі көміртекке ұқсас табақтарды қалыптастырады. Алайда, ковалентті атомдар жазықтығында электрондары жоқ алты бұрышты борон нитридінен айырмашылығы, магний диборидіндегі делокализацияланған электрондар оған изоэлектронды графитке ұқсас электрді өткізеді. 2001 жылы бұл материалдың жоғары температуралы суперөткізгіш екені анықталды. Бұл белсенді дамып келе жатқан суперөткізгіш. CERN-дегі MgB2 кәбілдерін жасау жобасы өте жоғары ток тарату үшін 20,000 амперді жеткізе алатын суперөткізгіш сынақ кәбілдерін жасады, мысалы, үлкен адронлы коллайдердің жоғары жарықты нұсқасы. Кейбір басқа металл боридтері кескіш құралдар үшін қатты материалдар ретінде арнайы қолданыста болады. Көбінесе боридтердегі бор фракциялық тотығу күйіне ие, мысалы -1/3 кальций гексаборидінде (CaB6). Құрылымдық тұрғыдан қарағанда, бордың ең ерекше химиялық қосылыстары - гидридтер. Бұл топқа додекаборат , декаборан (B10H14) және C2B10H12 сияқты карборандар кіреді . Мұндай қосылыстарда координациялық саны төрттен жоғары борон бар.