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Borazin
Strukturformel und Molekülmodell
Strukturformel aus Borazin
Allgemeines
Molekularformel	B3huh6Nein3
IUPAC-Name	1,3,5,2,4,6-Triazatriborin
Andere Namen	anorganisches Benzol, Borazol, Cyclotriborazan
Molmasse	80,50 G/Maulwurf
LÄCHELN	B1NBNBN1
CAS-Nummer	6569-51-3
PubChem	138768
Beschreibung	Klare farblose Flüssigkeit
Physikalische Eigenschaften
Aggregatzustand	Flüssigkeit
Farbe	farblos
Dichte	0,83 g/cm²
Schmelzpunkt	−58 °C
Siedepunkt	161 °C
Wenn nicht anders angegeben normale Bedingungen gebraucht (298.15k oder 25 °C, 1 Bar).
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Borazin ist ein zyklische Verbindung von bohren, Stickstoff- und Wasserstoff, und besteht aus drei BH-Gruppen im Wechsel mit drei NH-Gruppen. Die Summenformel kann also geschrieben werden als (BHNH)₃. Es ist ein anorganische Verbindung mit fast der gleichen Struktur und dem gleichen Elektronenkonfiguration wenn Benzol. Daher wird es auch als bezeichnet anorganisches Benzol.

Synthese

Borazin wird durch eine Reaktion von Diboran mit Ammoniak im Verhältnis 1:2, in der Gasphase bei 250 bis 300 °C. Kommen wir zur Antwort Wasserstoffgas kostenlos:

${displaystyle mathrm {3 B_{2}H_{6} 6 NH_{3} longrightarrow 2 B_{3}H_{6}N_{3} 12 H_{2}} }$

Die Effizienz der Reaktion beträgt etwa 50 %. Diese Synthese wurde erstmals von den Chemikern beschrieben Alfred Stock und Erich Pohland im 1926.^[1]

Eine alternative Synthese mit höherer Ausbeute ist die Reaktion von Lithiumborhydrid mit Ammoniumchlorid zu Borazin, Lithiumchlorid und Wasserstoffgas:

${displaystyle mathrm {3 LiBH_{4} 3 NH_{4}Cl longrightarrow B_{3}H_{6}N_{3} 3 LiCl 9 H_{2}} }$

Ein anderer Prozess besteht aus zwei Schritten. Zuerst wird Bortrichlorid mit Ammoniumchlorid in Trichlorborazin umgewandelt und Chlorwasserstoff:

${displaystyle mathrm {3 BCl_{3} 3 NH_{4}Cl longrightarrow Cl_{3}B_{3}H_{3}N_{3} 9 HCl} }$

Trichlorborazin wird dann mit Natriumborhydrid zu Borazin reduziert. Dadurch entsteht Diboran und Natriumchlorid als Nebenprodukte:

${displaystyle mathrm {2 Cl_{3}B_{3}H_{3}N_{3} 6 NaBH_{4} longrightarrow 2 B_{3}H_{6}N_{3} 3 B_{2}H_{6} 6 NaCl} }$

Funktionen und Reaktionen

Borazin ist ein farbloses Flüssigkeit mit aromatischem Duft. Im Wasser geht es unter Hydrolyse und es fällt auseinander Borsäure, Ammoniak und Wasserstoff. Borazin ist thermisch sehr stabil; das Standardbildungsenthalpie H_f beträgt –531 kJ/mol.

Die Struktur von Borazin ist der von Benzol sehr ähnlich. Das Länge der sechs Bor-Stickstoff-Bindungen ist 1.436 EIN. In Benzol ist die Länge der Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen 1.397 .

Borazin hat genau wie Benzolazin Mesomerie (Resonanz), erleichtert durch den Unterschied in Elektronegativität zwischen Bor und Stickstoff (2 bzw. 3 auf der Pauling-Skala), das Elektronendefizit in Bor und das freie Elektronenpaar in Stickstoff:

Bor wirkt dabei als Lewis-Säure und Stickstoff als Lewis-Basis.

Borazin ist reaktiver als Benzol. Es geht Additionsreaktion weiter mit Chlorwasserstoff, während Benzol dies nicht tut.

Anwendungen

Wenn Borazin auf 70 °C erhitzt wird, bildet es a Polymer: Polyborazylen. Bei hoher Temperatur (über 1000 °C) sezieren dies und wird Bornitrid gebildet. Dieses Reaktionsverfahren wird verwendet, um reines Bornitrid zu erhalten, das in Halbleiter^[2] oder Verbundwerkstoff^[3] findet Anwendung.