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Triméthyldiborane

Le trimĂ©thyldiborane est un composĂ© organoborĂ© de formule chimique CH3HBH2B(CH3)2. À tempĂ©rature ambiante, il est Ă  l'Ă©quilibre avec le mĂ©thyldiborane H2BH2BHCH3, le 1,1-dimĂ©thylborane H2BH2B(CH3)2, le 1,2-dimĂ©thyldiborane CH3HBH2BHCH3, le tĂ©tramĂ©thyldiborane (CH3)2BH2B(CH3)2 et le trimĂ©thylborane B(CH3)3, de sorte qu'il est difficile de disposer de trimĂ©thyldiborane pur[2]. Il se prĂ©sente comme liquide pyrophorique dont le point de fusion est de −122,9 °C et le point d'Ă©bullition de 45,5 °C[3].

Triméthyldiborane
Image illustrative de l’article TrimĂ©thyldiborane
Structure du triméthyldiborane
Identification
No CAS 21107-27-7
Propriétés chimiques
Formule C3H12B2
Masse molaire[1] 69,749 ± 0,017 g/mol
C 51,66 %, H 17,34 %, B 31 %,
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Histoire et préparation

Les méthylboranes ont été préparés pour la premiÚre fois dans les années 1930[4] - [5].

Le tétraméthylplomb Pb(CH3)4 réagit avec le diborane à température ambiante dans le diméthoxyéthane pour donner une série de diboranes à substituants méthyle pour aboutir au triméthylborane mais avec du 1,1-diméthyldiborane H2BH2B(CH3)2 et du triméthyldiborane. Les autres produits sont l'hydrogÚne et le plomb[6].

La chromatographie en phase gazeuse peut ĂȘtre utilisĂ©e pour dĂ©terminer les proportions de boranes mĂ©thylĂ©s dans un mĂ©lange. La sĂ©quence d'extraction est la suivante : diborane, mĂ©thyldiborane, trimĂ©thylborane, 1,1-dimĂ©thyldiborane, 1,2-dimĂ©thyldiborane, trimĂ©thyldiborane et tĂ©tramĂ©thyldiborane[7].

On peut également obtenir des méthyldiboranes en chauffant du triméthylborane en présence d'hydrogÚne. Le triméthylborane réagit avec les sels métalliques de borohydrure en présence de chlorure d'hydrogÚne HCl, de chlorure d'aluminium AlCl3 ou de trichlorure de bore BCl3. Il y a libération de méthane avec le borohydrure de sodium NaBH4, mais pas avec le borohydrure de lithium LiBH4[5]. Le diméthylchloroborane BCl(CH3)2 et le méthyldichloroborane BCl2CH3 sont également des produits gazeux de ces réactions.

La rĂ©action de Cp2Zr(CH3)2 avec du borane BH3 dissous dans le tĂ©trahydrofurane (THF) conduit Ă  l'insertion d'un groupe borohydro dans la liaison Zr–C et Ă  la production de dĂ©rivĂ©s mĂ©thylĂ©s du diborane[8].

RĂ©actions

Le triméthylborane B(CH3)3 se dismute partiellement à température ambiante en quelques heures pour donner du tétraméthyldiborane (CH3)2BH2B(CH3)2 et du 1,2-diméthyldiborane CH3HBH2BHCH3. Il se forme également du 1,1-diméthyldiborane H2BH2B(CH3)2 au bout de quelques semaines[3] - [9] :

4 CH3HBH2B(CH3)2 3 (CH3)2BH2B(CH3)2 + H2BH2BH2 ;
2 CH3HBH2B(CH3)2 + H2BH2BH2 3 H2BH2B(CH3)2.

Le 1,2-diméthyldiborane s'hydrolyse en acides méthylboronique CH3B(OH)2 et diméthylboronique (CH3)2BOH[2].

Le trimĂ©thyldiborane rĂ©agit avec l'ammoniac liquide en formant des anions mĂ©thylborohydrure CH3BH3− et des cations (CH3)2B(N3)2+[10] - [11].

Notes et références
  1. Masse molaire calculĂ©e d’aprĂšs « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  2. (en) R. P. Bell et H. J. EmelĂ©us, « The boron hydrides and related compounds », Quarterly Reviews, Chemical Society, vol. 2, no 2,‎ , p. 132-151 (DOI 10.1039/QR9480200132, lire en ligne)
  3. (en) Thomas Onak, F. G. A. Stone et Robert West, Advances in Organometallic Chemistry, Academic Press, janvier 1966, p. 284. (ISBN 978-0080580043)
  4. (en) H. I. Schlesinger et A. O. Walker, « Hydrides of Boron. IV. The Methyl Derivatives of Diborane », Journal of the American Chemical Society, vol. 57, no 4,‎ , p. 621-625 (DOI 10.1021/ja01307a009, lire en ligne)
  5. (en) L. H. Long et M. G. H. Wallbridge, « 646. The chemistry of boron. Part VI. New preparative methods and decomposition studies relating to methyldiboranes », Journal of the Chemical Society (Resumed),‎ , p. 3513-3520 (DOI 10.1039/JR9650003513, lire en ligne)
  6. (en) A. K. Holliday et G. N. Jessop, « The reaction of tetramethyllead with diborane », Journal of Organometallic Chemistry, vol. 10, no 2,‎ , p. 291-293 (DOI 10.1016/S0022-328X(00)93089-4, lire en ligne)
  7. (en) G. R. Seely, J. P. Oliver et D. M. Ritter, « Gas-Liquid Chromatographic Analysis of Mixtures Containing Methyldiboranes », Analytical Chemistry, vol. 31, no 12,‎ , p. 1993-1995 (DOI 10.1021/ac60156a032, lire en ligne)
  8. (en) John A. Marsella et Kenneth G. Caulton, « Dealkylation of zirconium(IV) by borane: the intimate mechanism of an alkyl transfer reaction », Journal of the American Chemical Society, vol. 104, no 9,‎ , p. 2361-2365 (DOI 10.1021/ja00373a005, lire en ligne)
  9. (en) Walter J. Lehmann, Charles O. Wilson Jr. et I. Shapiro, « Infrared Spectra of Alkyldiboranes. V. Tri‐ and Tetramethyl‐ and Ethyldiboranes », The Journal of Chemical Physics, vol. 34, no 3,‎ , p. 783-792 (DOI 10.1063/1.1731675, Bibcode 1961JChPh..34..783L, lire en ligne)
  10. (en) J. C. Sheldon et B. C. Smith, « The borazoles », Quarterly Reviews, Chemical Society, vol. 14, no 2,‎ , p. 200-219 (DOI 10.1039/QR9601400200, lire en ligne)
  11. (en) H. I. Schlesinger, Leo Horvitz et A. B. Burg, « Hydrides of Boron. VI. The Action of Ammonia on the Methyl Diboranes », Journal of the American Chemical Society, vol. 58, no 3,‎ , p. 409-414 (DOI 10.1021/ja01294a008, lire en ligne)
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