ثنائي البوران
{{معلومات كيمياء
| مرجع =
| صورة = Diborane-2D-dimensions.svg
|  حجم صورة = 244
| صورة1 = Diborane-3D-balls-A.png
|  حجم صورة1 = 121
|الاسم النظامي = Diborane
| أسماء أخرى = ثنائي البوران
| قسم1 = {{معلومات كيمياء - معرفات
| Abbreviations = 
| CASNo = 19287-45-7
| CASOther =   
| EINECS = 
| PubChem = 
| SMILES = 
| InChI = 
| RTECS =
| MeSHName =
| ChEBI =
| KEGG = 
| ATCCode_prefix = 
| ATCCode_suffix = 
| ATC_Supplemental =}}
| قسم2 = {{معلومات كيمياء - خواص
| Formula = B<sub>2</sub>H<sub>6</sub>
| MolarMass = 27.67 غ/مول
| Appearance = غاز عديم اللون
| Density = 1.17 كغ/م<sup>3</sup> (عند الدرجة 15 °س وضغط مقداره 1 بار)
| MeltingPt = −164.85 °س  
| Melting_notes =
| BoilingPt = −92.5 °س  
| Boiling_notes = 
| Solubility =  يتفكك
| SolubleOther = 
| Solvent = 
| pKa = 
| pKb =}}
| قسم7 = {{معلومات كيمياء - مخاطر
| EUClass = {{Hazchem F+}} 
{{متفجر}}  {{Hazchem T+}} 
| EUIndex = 
| MainHazards = 
| NFPA-H = 
| NFPA-F = 
| NFPA-R = 
| NFPA-O =
| RPhrases = 
| SPhrases = 
| RSPhrases =
| LD50 =   
| FlashPt = 
| Autoignition = 
| ExploLimits = 
| PEL =}}
}}

'''ثنائي البوران''' هو [[مركب كيميائي]] مكون من عنصري [[بورون|البورون]] و[[هيدروجين|الهيدروجين]]، وله الصيغة B<sub>2</sub>H<sub>6</sub>، ويكون على شكل غاز عديم اللون، وهو أبسط مركب من مركبات [[بورانات|البورانات]].

== التحضير ==
يحضر ثنائي البوران في المختبر فقط، إذ أنه لا وجود له في الطبيعة. هناك عدة طرق مختلفة من أجل تحضير ثنائي البوران،<ref>F. A. Cotton, G. Wilkinson: ''Anorganische Chemie: Eine zusammenfassende Darstellung für Fortgeschrittene.'' übers. v. Heinz P. Fritz. 4., völlig neu bearb. Auflage. erster Nachdruck. VCH, Weinheim 1985.</ref> وذلك إما من:

تفاعل [[هيدريد الليثيوم]] مع [[ثلاثي فلوريد البورون]]:

:<math>\mathrm{6\ LiH\ +\ 8\ BF_3 \rightleftharpoons\ 6\ Li[BF_4]\ +\ B_2H_6}</math>

أو من تفاعل [[هيدريد ألومنيوم الليثيوم]] مع [[ثلاثي كلوريد البورون]] في وسط من [[ثنائي إيثيل الإيثر]]:

:<math>\mathrm{3\ Li[AlH_4]\ +\ 4\ BCl_3 \rightleftharpoons\ 3\ Li[AlCl_4]\ +\ 2\ B_2H_6}</math>

أو من تفاعل [[بورهيدريد الصوديوم]] مع ثلاثي فلوريد البورون في وسط من [[ثنائي ميثوكسي الإيثان]]:

:<math>\mathrm{3\ NaBH_4\ +\ 4\ BF_3 \rightleftharpoons\ 3\ NaBF_4\ +\ 2\ B_2H_6}</math>

أو من تفاعل بورهيدريد الصوديوم مع [[يود|اليود]] في وسط من ثنائي ميثوكسي الإيثان أو [[رباعي هيدرو الفوران]]:<ref>A. S. B. Prasad, J. V. B. Kanth, M. Periasamy: ''Tetrahedron.'' 1992, 48, S. 4623–4628.</ref>

:<math>\mathrm{2\ NaBH_4\ +\ I_2 \rightleftharpoons\ B_2H_6\ +\ 2\ NaI\ +\ H_2}</math>

يمكن التحضير على مستوى تقني من [[هدرجة]] [[أكسيد البورون]] B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> وذلك باستخدام حفاز من [[ألومنيوم|الألومنيوم]] و[[كلوريد الألومنيوم]] عند درجات حرارة أعلى من 150 °س، وعند ضغط مطبق من [[هيدروجين|الهيدروجين]] مقداره 750 بار.

:<math>\mathrm{B_2O_3\ +\ 2\ Al\ +\ 3\ H_2\ +\ AlCl_3\longrightarrow\ (BH_3)_2\ +\ 3\ AlOCl}</math>

== الخصائص ==
إن ثنائي البوران عبارة عن غاز سام، عديم اللون، قابل للاشتعال، له رائحة حلوة منبهة. في الشروط العادية يكون المركب [[شبه الاستقرار|شبه مستقر]]، وفوق 50 °س يبدأ ثنائي البوران بالتفكك إلى [[بورانات|البورانات]] العليا (مثل [[رباعي البوران]] و[[خماسي البوران]] و[[عشاري البوران]] وغيرها) مع إطلاق غاز الهيدروجين. تبلغ [[درجة حرارة الاشتعال الذاتي]] لمركب B<sub>2</sub>H<sub>6</sub> النقي عند 145 °س، وعند وجود آثار من البورانات العليا، يمكن أن يحدث اشتعال تلقائي محرراً كمية كبيرة من الحرارة، كما يمكن أن يشكل مزائج انفجارية مع الهواء.

:<math>\mathrm{B_2H_6\ +\ 3\ O_2 \longrightarrow\ B_2O_3\ +\ 3\ H_2O \ \ \Delta H = -2137.7 kJ}</math>

=== البنية ===
إن المركب البادئ في [[بورانات|البورانات]] هو BH<sub>3</sub>، وهو مركب غير مستقر، إذ أن ذرة البورون تكون محاطة بست [[إلكترون تكافؤ|إلكترونات تكافؤ]]، وبالتالي، لتشكيل ترتيب إلكتروني مستقر قريب من [[قاعدة الثمانيات]]، يحدث اشتراك مع رابطة B-H لذرة بورون أخرى، مما يؤدي إلى تشكيل رابطة B-H-B، وهي [[رابطة ثلاثية المركز ثنائية الإلكترون]]. في ثنائي البوران هناك رابطتين من هذا النوع، حيث تقوم ذرتا هيدروجين بتشكيل روابط جسرية بين ذرتي البورون، في حين أن ذرتي الهيدروجين المتبقيتين تشكلان روابط B-H نمطية مع كل ذرة بورون.

ينتشر الإلكترونان في المدار الجزيئي الرابط في رابطة B-H-B عبر الفضاءات بين النووية للذرات الثلاث.<ref name=Mayer>{{استشهاد بدورية محكمة
| عنوان = Bond orders in three-centre bonds: an analytical investigation into the electronic structure of diborane and the three-centre four-electron bonds of hypervalent sulphur
| مسار = https://archive.org/details/sim_journal-of-molecular-structure_1989-04_186/page/43
| مؤلف = I. Mayer
| صحيفة = Journal of Molecular Structure
| سنة = 1989
| المجلد = 186
| العدد = 
| صفحات = 43–52
| doi = 10.1016/0166-1280(89)87037-X
}}</ref> إن [[رتبة الرابطة]] تبلغ 0.5 لكل ارتباط من النوع B-H،<ref>F. Albert Cotton, Geoffrey Wilkinson and Paul L. Gaus, ''Basic Inorganic Chemistry'', 2nd ed. (Wiley 1987), p.113</ref> بحيث أن الروابط B−H الجسرية أضعف وأطول من الروابط B−H الطرفية.

[[ملف:Diboran 3ZB.png|تصغير|مركز|350px|الروابط الجسرية في ثنائي البوران]]

=== التفاعلات الكيميائية ===
إن ثنائي البوران هو أبسط مركبات البورانات، حيث أن المركب الابتدائي [[بوران (مركب كيميائي)|البوران]] غير مستقر، ويميل إلى تشكيل ثنائي البوران. بما أن البورون في ثنائي البوران يعاني من نقص إلكتروني نتيجة تشكيل [[رابطة ثلاثية المركز ثنائية الإلكترون]]، فإن B<sub>2</sub>H<sub>6</sub> عبارة عن [[أحماض وقواعد لويس|حمض لويس]] ويتفاعل من أجل تشكيل [[رابطة تناسقية|روابط تناسقية]] مع قواعد لويس، مثل [[أمونيا|الأمونياك]].<ref>Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: ''Lehrbuch der Anorganischen Chemie.'' 102. stark umgearbeitete und verbesserte Auflage. de Gruyter, Berlin u. a. 2007, S. 1066.</ref>

:<math>\mathrm{B_2H_6\ +\ 2\ NH_3\ \longrightarrow\ 2\ BH_3\leftarrow NH_3}</math>

يتفاعل ثنائي البوران مع [[أمين (كيمياء)|الأمينات]] الثالثية ليشكل معقدات ''أمينو البوران'' السائلة.<ref>James Arthur Campbell: ''Allgemeine Chemie: Energetik, Dynamik und Struktur chemischer Systeme.'' 2., durchgesehene Auflage. Verlag Chemie (VCH), Weinheim 1985.</ref>

:<math>\mathrm{2\ R_3N\ +\ B_2H_6 \rightleftharpoons\ 2\ R_3N-BH_3}</math>

يمكن من خلال هذا التفاعل تخزين ثنائي البوران دون خطر، إذ أن التفاعل يمكن أن يحرر B<sub>2</sub>H<sub>6</sub> مرة أخرى من خلال التفاعل مع حمض قوي مثل [[حمض الهيدروكلوريك]]:

:<math>\mathrm{2\ R_3N-BH_3\ +\ 2\ HCl \rightleftharpoons\ 2\ R_3NH^+\ +\ 2\ Cl^-\ +\ B_2H_6}</math>

== الاستخدامات ==
يعد ثنائي البوران من المركبات المهمة في تفاعلات [[إضافة البورون الهيدروجينية]]، حيث تتحول [[ألكين|الألكينات]] إلى ثلاثي ألكيل البورانات:

:<math>\mathrm{3\;RCH=CH_2\ +\ (THF)BH_3 \rightarrow\ (RCH_{2}CH_{2})_{3}B\! \ +\ THF}</math>

== احتياطات الأمان ==
إن غاز ثنائي البوران غاز سام وقابل للاشتعال، بحيث يمكن أن يشكل مزائج انفجارية مع الهواء بنسب تتفاوت من 0.8 إلى 88 %.

== طالع أيضاً ==
* [[ثنائي الغالان]]

== المراجع ==
{{مراجع}}

{{مركبات البورون}}
{{معرفات مركب كيميائي}}
{{روابط شقيقة}}
{{شريط بوابات|الفضاء|الكيمياء|رحلات فضائية|نقل}}

{{ضبط استنادي}}

[[تصنيف:بورانات]]
[[تصنيف:غازات صناعية]]
[[تصنيف:مختزلات]]
[[تصنيف:وقود الصواريخ]]
ثنائي البوران هو مركب كيميائي مكون من عنصري البورون والهيدروجين، وله الصيغة B2H6، ويكون على شكل غاز عديم اللون، وهو أبسط مركب من مركبات البورانات.

 التحضير 
يحضر ثنائي البوران في المختبر فقط، إذ أنه لا وجود له في الطبيعة. هناك عدة طرق مختلفة من أجل تحضير ثنائي البوران،F. A. Cotton, G. Wilkinson: Anorganische Chemie: Eine zusammenfassende Darstellung für Fortgeschrittene. übers. v. Heinz P. Fritz. 4., völlig neu bearb. Auflage. erster Nachdruck. VCH, Weinheim 1985. وذلك إما من:

تفاعل هيدريد الليثيوم مع ثلاثي فلوريد البورون:

أو من تفاعل هيدريد ألومنيوم الليثيوم مع ثلاثي كلوريد البورون في وسط من ثنائي إيثيل الإيثر:

أو من تفاعل بورهيدريد الصوديوم مع ثلاثي فلوريد البورون في وسط من ثنائي ميثوكسي الإيثان:

أو من تفاعل بورهيدريد الصوديوم مع اليود في وسط من ثنائي ميثوكسي الإيثان أو رباعي هيدرو الفوران:A. S. B. Prasad, J. V. B. Kanth, M. Periasamy: Tetrahedron. 1992, 48, S. 4623–4628.

يمكن التحضير على مستوى تقني من هدرجة أكسيد البورون B2O3 وذلك باستخدام حفاز من الألومنيوم وكلوريد الألومنيوم عند درجات حرارة أعلى من 150 °س، وعند ضغط مطبق من الهيدروجين مقداره 750 بار.

 الخصائص 
إن ثنائي البوران عبارة عن غاز سام، عديم اللون، قابل للاشتعال، له رائحة حلوة منبهة. في الشروط العادية يكون المركب شبه مستقر، وفوق 50 °س يبدأ ثنائي البوران بالتفكك إلى البورانات العليا (مثل رباعي البوران وخماسي البوران وعشاري البوران وغيرها) مع إطلاق غاز الهيدروجين. تبلغ درجة حرارة الاشتعال الذاتي لمركب B2H6 النقي عند 145 °س، وعند وجود آثار من البورانات العليا، يمكن أن يحدث اشتعال تلقائي محرراً كمية كبيرة من الحرارة، كما يمكن أن يشكل مزائج انفجارية مع الهواء.

 البنية 
إن المركب البادئ في البورانات هو BH3، وهو مركب غير مستقر، إذ أن ذرة البورون تكون محاطة بست إلكترونات تكافؤ، وبالتالي، لتشكيل ترتيب إلكتروني مستقر قريب من قاعدة الثمانيات، يحدث اشتراك مع رابطة B-H لذرة بورون أخرى، مما يؤدي إلى تشكيل رابطة B-H-B، وهي رابطة ثلاثية المركز ثنائية الإلكترون. في ثنائي البوران هناك رابطتين من هذا النوع، حيث تقوم ذرتا هيدروجين بتشكيل روابط جسرية بين ذرتي البورون، في حين أن ذرتي الهيدروجين المتبقيتين تشكلان روابط B-H نمطية مع كل ذرة بورون.

ينتشر الإلكترونان في المدار الجزيئي الرابط في رابطة B-H-B عبر الفضاءات بين النووية للذرات الثلاث. إن رتبة الرابطة تبلغ 0.5 لكل ارتباط من النوع B-H،F. Albert Cotton, Geoffrey Wilkinson and Paul L. Gaus, Basic Inorganic Chemistry, 2nd ed. (Wiley 1987), p.113 بحيث أن الروابط B−H الجسرية أضعف وأطول من الروابط B−H الطرفية.

تصغير|مركز|350px|الروابط الجسرية في ثنائي البوران

 التفاعلات الكيميائية 
إن ثنائي البوران هو أبسط مركبات البورانات، حيث أن المركب الابتدائي البوران غير مستقر، ويميل إلى تشكيل ثنائي البوران. بما أن البورون في ثنائي البوران يعاني من نقص إلكتروني نتيجة تشكيل رابطة ثلاثية المركز ثنائية الإلكترون، فإن B2H6 عبارة عن حمض لويس ويتفاعل من أجل تشكيل روابط تناسقية مع قواعد لويس، مثل الأمونياك.Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. stark umgearbeitete und verbesserte Auflage. de Gruyter, Berlin u. a. 2007, S. 1066.

يتفاعل ثنائي البوران مع الأمينات الثالثية ليشكل معقدات أمينو البوران السائلة.James Arthur Campbell: Allgemeine Chemie: Energetik, Dynamik und Struktur chemischer Systeme. 2., durchgesehene Auflage. Verlag Chemie (VCH), Weinheim 1985.

يمكن من خلال هذا التفاعل تخزين ثنائي البوران دون خطر، إذ أن التفاعل يمكن أن يحرر B2H6 مرة أخرى من خلال التفاعل مع حمض قوي مثل حمض الهيدروكلوريك:

 الاستخدامات 
يعد ثنائي البوران من المركبات المهمة في تفاعلات إضافة البورون الهيدروجينية، حيث تتحول الألكينات إلى ثلاثي ألكيل البورانات:

 احتياطات الأمان 
إن غاز ثنائي البوران غاز سام وقابل للاشتعال، بحيث يمكن أن يشكل مزائج انفجارية مع الهواء بنسب تتفاوت من 0.8 إلى 88 %.

 طالع أيضاً 
 ثنائي الغالان

 المراجع 

تصنيف:بورانات
تصنيف:غازات صناعية
تصنيف:مختزلات
تصنيف:وقود الصواريخ