Boraacenes
બોરાસીન્સ એ પોલીસાયક્લિક એરોમેટિક હાઇડ્રોકાર્બન છે જેમાં ઓછામાં ઓછો એક બોરોન અણુ હોય છે. માળખાકીય રીતે, તેઓ એસીન સાથે સંબંધિત છે, જે રેખીય રીતે જોડાયેલા બેન્ઝિન રિંગ્સ છે. જો કે, બોરોન અણુમાં ઇલેક્ટ્રોનની ઉણપ હોય છે અને કાર્બનની સરખામણીમાં તે લેવિસ એસિડ તરીકે કામ કરી શકે છે. આના પરિણામે રિંગની અંદર થોડો ઓછો નકારાત્મક ચાર્જ, નાના HOMO-LUMO અંતરાયો, તેમજ તેમના એસીન એનાલોગની તુલનામાં રેડોક્સ રસાયણશાસ્ત્રમાં તફાવત જોવા મળે છે. જ્યારે એસિન્સમાં સમાવિષ્ટ કરવામાં આવે છે, ત્યારે બોરોન કાર્બન એસિન્સની સમતુલા અને સુગંધ જાળવી રાખે છે, જ્યારે ખાલી પી-ઓર્બિટલ ઉમેરે છે, જેનો ઉપયોગ કાર્બનિક સેમિકન્ડક્ટર બેન્ડ ગેપ્સના ફાઇન ટ્યુનિંગ માટે થઈ શકે છે. આ ખાલી પી ઓર્બિટલને કારણે, જો કે, પાણી અથવા સામાન્ય વાતાવરણ જેવા ન્યુક્લિયોફાઇલ્સના સંપર્કમાં આવે ત્યારે તે ખૂબ જ પ્રતિક્રિયાશીલ પણ હોય છે, કારણ કે તે સરળતાથી ઓક્સિજન દ્વારા હુમલો કરવામાં આવશે, જેને તેની સ્થિરતા જાળવવા માટે સંબોધિત કરવું આવશ્યક છે. પોલીસાયક્લિક કાર્બન બેકબોનમાં બોરોનનો સમાવેશ કરવા માટે સંશ્લેષણ કૃત્રિમ વ્યૂહરચનાઓનો હેતુ અણુને ન્યુક્લિયોફિલિક હુમલાથી રક્ષણ આપવાનો છે, જ્યારે ખાતરી કરવામાં આવે છે કે અનુકૂળ π-સ્ટેકિંગ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ હજુ પણ રિંગમાં ઇલેક્ટ્રોનની ગતિશીલતા અને કાર્બનિક ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં સંયોજનની સ્થિરતાને સુનિશ્ચિત કરવા માટે સાચવવામાં આવે છે. બોરોનના અવિશ્વસનીય લેવિસ એસિડિક પાત્રને કારણે બોરાસીન્સનું સંશ્લેષણ એક અનોખો પડકાર રજૂ કરે છે. 6 π ઇલેક્ટ્રોન સાથે સુગંધ માટે હકલના નિયમનું પાલન કરવા છતાં, બેન્ઝિનનું એનાલોગ બોરાબેન્ઝિન સ્વતંત્ર રીતે અસ્તિત્વમાં હોઈ શકતું નથી. જો કે, તેને વિવિધ તટસ્થ અને આયનીય ધાતુ સંકુલ સાથે વર્ગીકૃત કરવામાં આવ્યું છે જે બોરોનના ખાલી p ભ્રમણકક્ષાને સ્થિર કરવામાં મદદ કરે છે. રસપ્રદ વાત એ છે કે, જ્યારે ધાતુના લિગાન્ડ્સ સાથે સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે, ત્યારે સંયોજન તદ્દન નિષ્ક્રિય હોય છે અને સામાન્ય રીતે ધાતુના લિગાન્ડ બંધને જાળવી રાખે છે, ન્યુક્લિયોફાઇલ્સ તરફ પણ. જોકે તે કેટલીક ડીલ્સ-એલ્ડર પ્રતિક્રિયાઓમાંથી પસાર થતું હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. સૌથી સરળ બોરાસીન, બોરાનાફ્થલીનનું બોરાનાફ્થલીન સંશ્લેષણ 1985માં પ્રાપ્ત થયું હતું. આ 2-બ્રોમો-1,2-ડાયહાઇડ્રો-2-બોરાનાફ્થાલીન બનાવવા માટે બેન્ઝિલ્ડિબ્રોમોબોરેન અને એસિટિલીનની પ્રતિક્રિયા દ્વારા પ્રાપ્ત કરવામાં આવ્યું હતું, જે ઇથોક્સી એનાલોગ બનાવવા માટે ડાયથિલ ઈથર સાથે મિશ્રિત કરવામાં આવ્યું હતું. આ પછી સ્ટેરિકલી હેન્ડર બેઝ લિથિયમ 2,2,6,6-ટેટ્રામીથિલપાઇપરિડીન સાથે ડિપ્રોટોનેટ કરવામાં આવ્યું હતું અને ક્લોરોટ્રીમીથિલસિલેન સાથે સિલિલેટેડ કરવામાં આવ્યું હતું. ઇથોક્સી જૂથને ક્લોરિન સાથે બદલવા માટે ઉત્પાદનને બોરોન ટ્રાઇક્લોરાઇડ સાથે પ્રતિક્રિયા આપવામાં આવી હતી. આ પછી, અંતિમ ઉત્પાદન, પાયરિડિન-2-બોરાનાફ્થાલીન ઉત્પન્ન કરવા માટે પાયરિડિન ઉમેરવામાં આવ્યું હતું. 9-બોરાન્થ્રેસીન 9-બોરાન્થ્રેસીનનું પ્રારંભિક સંશ્લેષણ 1974માં વેન વીન અને બિકેલહાપ્ટ દ્વારા કરવામાં આવ્યું હતું. ગ્રિગનાર્ડ રીએજન્ટ બનાવવા માટે ડાયબેન્ઝિન ધરાવતા બે-બોરોનમાં મેગ્નેશિયમ ઉમેરવામાં આવ્યું હતું. ત્યારબાદ પ્રારંભિક હાડપિંજર બનાવવા માટે ડાયથેલેમિનોબોરોન ઉમેરવામાં આવ્યું હતું, ત્યારબાદ, હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડનો ઉપયોગ ઉત્પાદનને એનહાઇડ્રાઇડમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો. એનહાઇડ્રાઇડને વિભાજીત કરવા અને ક્લોરાઇડ એડક્ટ બનાવવા માટે એનહાઇડ્રાઇડને બોરોન ટ્રાઇક્લોરાઇડ સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવી હતી. રસપ્રદ વાત એ છે કે બોરોનની અત્યંત લેવિસ એસિડિક પ્રકૃતિને કારણે જૂથ શરૂઆતમાં આ સંયોજનને મજબૂત આધાર સાથે સુગંધિત કરવામાં નિષ્ફળ ગયું, કારણ કે આધાર બોરોન પર હુમલો કરવાનું પસંદ કરશે, તેમાંથી હાઇડ્રોજનને દૂર કરવાને બદલે એડક્ટ બનાવશે, જે સંયોજનને સુગંધિત કરવા માટે જરૂરી છે. જો કે, તેઓએ ગ્રિગનાર્ડ પ્રતિક્રિયા દ્વારા માળખામાં એક વિશાળ મેસિટીલ લિગાન્ડ રજૂ કર્યું જેણે અત્યંત ઇલેક્ટ્રોપોઝિટિવ બોરોનને રક્ષણ આપ્યું. સ્થિર ઉત્પાદનને પછી બેન્ઝિનમાં સ્ટેરિકલી હેન્ડર બેઝ, ટર્ટ-બ્યુટિલિથિયમ સાથે સારવાર કરવામાં આવી હતી અને સ્થિર એનાયોનિક 9-બોરાએન્થ્રેસીન સંયોજન રચાયું હતું. તટસ્થ 9-બોરાએન્થ્રેસીનનું પ્રથમ સંશ્લેષણ શરૂઆતમાં 2009 માં નોંધવામાં આવ્યું હતું. જ્યારે 1974ના ચાર્જ કરેલા બોરાન્થ્રેસીનના સંશ્લેષણની સરખામણી કરવામાં આવે છે, ત્યારે બોરોન ચાર્જ વગરનું હોય છે અને તેની સામે રહેલું કાર્બન લેવિસ બેઝિક જેવું નથી. ગ્રિગનાર્ડ પ્રતિક્રિયાના વિરોધમાં સિલિકોનના ટ્રાન્સમેટલેશન દ્વારા તટસ્થ પરમાણુ પ્રાપ્ત કરવામાં આવ્યું હતું. ઉત્પાદનને સ્થિર કરવા માટે ટ્રાઇસાયક્લિક સ્ટેનાસાયકલ ધરાવતા સિલિકોનને વધારાના બોરોન ટ્રાઇક્લોરાઇડ સાથે પ્રતિક્રિયા આપવામાં આવે છે, ત્યારબાદ H2IMes, એક N-હેટરોસાયક્લિક કાર્બાઇન (NHC) ઉમેરવામાં આવે છે. આ પછી, લિથિયમ 2,2,6,6-ટેટ્રામીથિલપાઇપરિડીનનો ઉપયોગ તેને ડીપ્રોટોનેટ કરવા અને સંપૂર્ણ સુગંધિત, તટસ્થ 9-બોરાએન્થ્રેસીન બનાવવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો, જે વેન વીનની જેમ જ છે. ઉચ્ચ ક્રમના બોરાએસીન પછીના અભ્યાસોમાં ઉપરોક્ત તકનીકનો વિસ્તાર કરવામાં આવ્યો હતો, અને 9-બોરાએન્થ્રેસીન, તેમજ ઉચ્ચ ક્રમના બોરાએસીનઃ 5-બોરાફેથેસીન અને 6-બોરાપેન્ટેસીનનું સંશ્લેષણ કરવા માટે એક સામાન્ય અભિગમ બનાવવામાં આવ્યો હતો. આ પરિપૂર્ણ કરવા માટે, નેફ્થાસીન અને પેન્ટાસીન બોરોન એનાલોગનું સંશ્લેષણ કરવા માટે અનુક્રમે એક અથવા બે વધુ ફ્લેન્કિંગ બેન્ઝિન રિંગ્સના ઉમેરા સાથે પ્રારંભિક સ્ટેનાસાઈકલની રચનામાં ફેરફાર કરવામાં આવ્યો હતો. 9-બોરાએન્થ્રેસીન તૈયાર કરવા માટે વપરાતું સ્ટેનાસાઈકલ 1,2-ડાઇબ્રોમોબેન્ઝિનને આઇસોપ્રોપીલ મેગ્નેશિયમ ક્લોરાઇડ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને અને 2-બ્રોમોબેન્ઝાલ્ડેહાઇડ સાથે ઉત્પાદનને ગ્રિગનાર્ડ પ્રતિક્રિયામાં શાંત કરીને તૈયાર કરવામાં આવ્યું હતું. ઉત્પાદનને હાઇડ્રોઆયોડિક એસિડ સાથે ઘટાડવામાં આવ્યું હતું અને પ્રારંભિક સ્ટેનાસીકલનું ઉત્પાદન કરતા ડાયક્લોરોડિમિથાઇલસિલેન સાથે સિલિલેટેડ કરવામાં આવ્યું હતું. 5-બોરાનાફ્થાસીન માટે ઉપયોગમાં લેવાતા સ્ટેનાસાઈકલનું એ જ રીતે સંશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું, સિવાય કે ડાયબ્રોમોબેન્ઝિનને ગ્રિગનાર્ડ રીએજન્ટ તરીકે નેફ્થાલીન એનાલોગ સાથે બદલવામાં આવ્યું હતું, તે જ એલ્ડિહાઇડ સાથે. જ્યારે 6-બોરાપેન્ટેસીનનું સંશ્લેષણ કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા સ્ટેનાસાઈકલનું ડાઇબ્રોમોનાફ્થલીન અને એલ્ડિહાઇડના નેફ્થલીન એનાલોગ દ્વારા સંશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું. ઉપયોગમાં લેવાતા અણુઓની રચનાઓ નીચે દર્શાવવામાં આવી છે. સ્ટેનાસાઈકલ્સના સંશ્લેષણ પછી, 9-બોરાએન્થ્રેસીનનું સંશ્લેષણ કરવા માટે સમાન રીએજન્ટ્સનો ઉપયોગ કરીને ટ્રાન્સમેટલેશન કરવામાં આવ્યું હતું. 9-એઝા-10-બોરાએન્થ્રેસીન તાજેતરમાં, નાઇટ્રોજન ધરાવતા બોરોન એસીન એનાલોગને સમાન ટ્રાન્સમેટલેશન અને સ્થિરીકરણ પ્રક્રિયા દ્વારા સંશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું, આ વખતે એન. એચ. સી. દ્વારા ઉત્પાદનને સ્થિર કરવામાં આવતા કાર્બનને બદલે બે બેન્ઝિન જૂથો વચ્ચે નાઇટ્રોજન બ્રિજનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. બોરોનની સામે નાઇટ્રોજન ઉમેરવાથી નાઇટ્રોજનની એકલ જોડી અણુઓની સુગંધિતતામાં ફાળો આપે છે અને બોરોન પર ખાલી પી ઓર્બિટલને સ્થિર કરવાનું કામ કરે છે. આ બ્રોમોફિનાઇલ રિએક્ટન્ટ ધરાવતા નાઇટ્રોજનને એન-બ્યુલી સાથે લિથિયેટ કરીને, ત્યારબાદ બોરોન ટ્રાઇક્લોરાઇડ સાથે પ્રતિક્રિયા દ્વારા પ્રાપ્ત કરવામાં આવ્યું હતું. પરિણામી હાઇડ્રોક્સાઇડને ક્લોરિન એડક્ટ મેળવવા માટે બોરોન ટ્રાઇક્લોરાઇડની વધુ સમકક્ષ સાથે પ્રતિક્રિયા આપવામાં આવે છે. અંતે, ઉત્પાદનને સ્થિર કરવા માટે એન. એચ. સી. ઉમેરવામાં આવ્યું હતું. પ્રતિક્રિયાશીલતા લેવિસ બેઝ તરીકે 9-બોરાએન્થ્રેસીન ચાર્જ થાય છે એનાયોનિક 9-બોરાએન્થ્રેસીન એક પ્રતિધ્વનિ માળખું ધરાવે છે જે કાર્બન વિરુદ્ધ બોરોન પર એકલ જોડી દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. આ કેટલાક રસપ્રદ રસાયણશાસ્ત્ર માટે પરવાનગી આપે છે, જ્યાં ઇલેક્ટ્રોફિલિક બોરોન મેસિટીલ જૂથ દ્વારા સુરક્ષિત હોવાથી, પરમાણુ ન્યુક્લિયોફાઇલ તરીકે કાર્ય કરી શકે છે. વેન વીન અને બિકેલહોપ્ટે કાર્બન ડાયોક્સાઇડ, ટ્રાઇમિથાઇલક્લોરોસિલેન, ઇથાઇલ ક્લોરોફોર્મેટ, આયોડોમિથેન, ફોર્મેલ્ડિહાઇડ અને ડ્યુટેરિયમ ઓક્સાઇડ સાથે પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનોની લાક્ષણિકતા દર્શાવી હતી. રચાયેલા ઉત્પાદનો એ એડક્ટ્સના રેસેમિક મિશ્રણ હતા જે ન્યુક્લિયોફિલિક કાર્બન દ્વારા ન્યુક્લિયોફિલિક હુમલાનું પરિણામ હતું. તેઓએ નોંધ્યું હતું કે અન્ય એક રસપ્રદ પ્રતિક્રિયા રિંગ વિસ્તરણ હતી જે ત્યારે થઈ હતી જ્યારે ફોર્મેલ્ડિહાઇડ ઉમેરવામાં આવ્યું હતું અને પ્રતિક્રિયાને ઓરડાના તાપમાને બદલે રિફ્લક્સ પર આગળ વધવાની મંજૂરી આપવામાં આવી હતી. ડાયઝોબોરાએન્થ્રેસીનની ફોટોકેમિકલ પ્રતિક્રિયાઓ વેન વીન દ્વારા વિકસાવવામાં આવેલી બિન-એરોમેટિક પૂર્વવર્તી નવીન ઉત્પાદનો વિકસાવતી ઘણી પ્રતિક્રિયાઓમાં દર્શાવવામાં આવી હતી. આવી જ એક પ્રતિક્રિયા સુગંધિત ડાયઝો ઉત્પાદન મેળવવા માટે ડાયથેલામાઇનમાં ટોસિલ એઝાઇડ સાથે હતી. બેન્ઝિનમાં ડાયઝો પ્રોડક્ટનું ઇરેડિયેશન કરીને અને વિવિધ અવેજી આલ્કીન્સ ઉમેરીને, તેઓ ન્યુક્લિયોફિલિક કાર્બનમાં સાયક્લોપ્રોપેન એડક્ટ્સ સાથેના અણુઓને અલગ કરવામાં સક્ષમ હતા. સમાન ઇરેડિયેશન પદ્ધતિ, પરંતુ સાયક્લોહેક્ઝેન સાથે વેન વીન દ્વારા દર્શાવવામાં આવેલી લેવિસ એસિડ મિકેનિઝમ જેવી જ રીતે સાયક્લોહેક્ઝેન એડક્ટની ઝડપી રચના તરફ દોરી જાય છે, પરંતુ તે ડાયમર્સની રચના પણ કરે છે તેમજ પ્રારંભિક સામગ્રીને પુનર્જીવિત કરે છે. એન્ડોપેરોક્સાઇડની રચના બોરોનની લેવિસ એસિડિક પ્રકૃતિને કારણે, મોલેક્યુલર ઓક્સિજનની હાજરીમાં, તટસ્થ 9-બોરાન્થ્રેસીન ઝડપથી પેરોક્સાઇડ બનાવે છે. આ પ્રતિક્રિયા કોઈ પણ ઊર્જા નિવેશ વિના ઝડપથી અને સ્વયંભૂ થાય છે. એન્થ્રેસીનમાં પણ આવી જ પ્રતિક્રિયા થાય છે; જો કે, ઓક્સિજનને ફોટોસેન્સિટાઇઝર સાથે તેની ત્રિપલ સ્થિતિથી તેની એકલ સ્થિતિ સુધી ઉત્તેજિત થવું પડે છે, અને પ્રતિક્રિયાઓ તેના બોરાસીન્સ એનાલોગ કરતાં નોંધપાત્ર રીતે ધીમી હોય છે. આ પ્રતિક્રિયાને કારણે, ઉત્પાદનને નિષ્ક્રિય પરિસ્થિતિઓમાં રાખવું જોઈએ જેથી તે હવામાં ઓક્સિજન સાથે પ્રતિક્રિયા ન કરે. 9-એઝા-10-બોરાન્થ્રેસીન NHC લિગાન્ડ સાથે, 9-એઝા-10-બોરાન્થ્રેસીન, ઘણા એરિલ અને આલ્કાઈલ જૂથોને સ્થિર લિગાન્ડ તરીકે રજૂ કરી શકાય છે. ઇશિકાવા અને અન્ય લોકોએ દર્શાવ્યું હતું કે મેસિટીલ; 1,3,5-ટ્રાઇક્લોરોબેન્ઝિન; ટ્રાઇફ્લોરોટોલુઈન; 1,3-બિસ (ટ્રાઇફ્લોરોમેથિલ) બેન્ઝિન; એન્થ્રેસીન; અને ઇથેનનો ઉપયોગ NHC લિગાન્ડની જગ્યાએ થઈ શકે છે. વધુમાં, નાઇટ્રોજન પરની એકમાત્ર જોડી લેવિસ બેઝ તરીકે કામ કરી શકે છે અને આલ્કાઈલ હેલાઈડ્સ સાથે એડક્ટ્સ બનાવી શકે છે. આ સંયોજન એકંદરે હવા માટે અત્યંત પ્રતિક્રિયાશીલ છે અને તેને નિષ્ક્રિય વાતાવરણમાં સંગ્રહિત કરવાની જરૂર છે. ગુણધર્મો તટસ્થ બોરાએસીન એન. એચ. સી. લિગાન્ડ ધરાવતા બોરાએસીન માટે, 9-બોરાએન્થ્રેસીન, 5-બોરાફેથેસીન અને 6-બોરાપેન્ટેસીનનું ટોચનું શોષણ અનુક્રમે 485 એનએમ, 608 એનએમ અને 800 એનએમ છે. જ્યારે એન્થ્રેસીન અને નેફ્થાસીન એનાલોગ નબળા ફ્લોરોસન્ટ હોય છે, ત્યારે પેન્ટેસીન એનાલોગ નથી. HOMO-LUMO અંતર અનુક્રમે 2.25,1.74 અને 1.28 eV છે, જે કાર્બન એસીનના અંતરાયોની સરખામણીમાં એકંદરે નાના હોય છે, જો કે બોરોન HOMO અને LUMO ઊર્જા વ્યક્તિગત રીતે વધારે હોય છે. આ અંતર ઉચ્ચ હોમો ઊર્જાને બદલે ઓછી લુમો ઊર્જા સાથે સંકળાયેલું છે, કારણ કે દરેક બોરોન સંયોજન પ્રમાણમાં સમાન હોમો ઊર્જા ધરાવે છે. 9-બોરાન્થ્રેસીન અને 5-બોરાનફ્થાસીન ચક્રીય વોલ્ટામેટ્રી દ્વારા ઉલટાવી ન શકાય તેવું ઓક્સિડાઇઝ થાય છે જ્યારે 6-બોરાપેન્ટેસીન અર્ધ-ઉલટાવી શકાય તેવું ઓક્સિડાઇઝ થાય છે. આ અનિવાર્યપણે રેડોક્સ પ્રતિક્રિયાના ગતિશાસ્ત્રને ગુણાત્મક રીતે લાક્ષણિકતા આપે છે, તેથી એન્થ્રેસીન અને નેફ્થાસીન ધરાવતો બોરોન ધીમી ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સફર દરમાંથી પસાર થાય છે, જ્યારે પેન્ટેસીનમાં ઝડપી ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સફર દર હોય છે, પરંતુ તે રિવર્સિબલ તરીકે વર્ગીકૃત કરવા માટે પૂરતો ઝડપી નથી. સરખામણી માટે, તેમના કાર્બન એનાલોગ ઉલટાવી શકાય તેવું ઓક્સિડાઇઝ થાય છે. 9-એઝા-10-બોરાન્થ્રેસીન 9-એઝા-10-બોરાન્થ્રેસીન 427 એનએમની આસપાસ ટોચનું શોષણ કરે છે અને 513 એનએમની આસપાસ વ્યાપક ઉત્સર્જન કરે છે, 3.075 ઇવીના હોમો-લુમો ગેપ સાથે, ફરીથી વ્યક્તિગત હોમો અને લુમો ઊર્જા એન્થ્રેસીન કરતા વધારે હોય છે, જેમાં એકંદર નીચા બેન્ડ ગેપ હોય છે. બોરાનાફ્થાલીન દ્રાવણમાં તેની અસ્થિરતાના પરિણામે, બોરાસીનના HOMOમાંથી પાયરિડીનના LUMOમાં જતા ઇલેક્ટ્રોનનો તેનો ચાર્જ ટ્રાન્સફર બેન્ડ માત્ર 486 nm હોવાનો અંદાજ લગાવી શકાય છે. કાર્બનિક ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં પોલીસાયક્લિક સુગંધિત સંયોજનો ધરાવતા બોરોનનો ઉપયોગ ખાસ કરીને મહત્વપૂર્ણ છે. તેમના શોષણ અને ઉત્સર્જન તરંગલંબાઇને સરળતાથી હેરફેર કરવાની ક્ષમતા, તેમજ સંયોજિત પ્રણાલીના HOMO અને LUMO, બોરોનના ઉમેરા અને દૂર કરીને તેમને કાર્બનિક સેમિકન્ડક્ટર્સ માટે સંભવિત ઉમેદવાર બનાવે છે, જેનો ઉપયોગ ફોટોવોલ્ટેઇક કોષો અને પ્રકાશ ઉત્સર્જક ડાયોડ જેવી પ્રકાશ સંવેદનશીલ પ્રણાલીઓમાં થાય છે. જો બોરોનને ગ્રેફીનમાં દાખલ કરવામાં આવે તો તે તેને અર્ધ-ધાતુથી અર્ધ-ધાતુમાં રૂપાંતરિત કરવાનું પણ દર્શાવવામાં આવ્યું છે, જે તેને અર્ધચાલક જેવા વધુ ગુણધર્મો આપે છે. ઓરડાના તાપમાને અંધારામાં પણ મોલેક્યુલર ઓક્સિજન સાથે તેની અવિશ્વસનીય ઝડપી પ્રતિક્રિયાને કારણે, વુડ એટ અલ એ પ્રસ્તાવ મૂક્યો છે કે 9-બોરાએન્થ્રેસીનનો ઉપયોગ અત્યંત સંવેદનશીલ ઓક્સિજન સેન્સર તરીકે થઈ શકે છે. વર્તમાન ઓક્સિજન સેન્સરનો ઉપયોગ દવામાં તેમજ પર્યાવરણીય સાવચેતીઓ માટે થાય છે. જો કે, તેઓ અત્યંત ચોક્કસ અને સ્થિર હોવા જરૂરી છે, કેટલીકવાર 1000 ડિગ્રી સેલ્સિયસ સુધીના તાપમાન માટે. જ્યારે 9-બોરાએન્થ્રેસીન ઓક્સિજન સાથે ઝડપથી પ્રતિક્રિયા કરશે, તે હાજર કોઈપણ પાણી સાથે પણ પ્રતિક્રિયા કરશે, અને 9-બોરાએન્થ્રેસીન ઊંચા તાપમાને તૂટી જશે, જેને ઓક્સિજન સેન્સર તરીકે ઉપયોગ કરતી વખતે ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર પડશે. 9-એઝા-10-બોરાએન્થ્રેસીનના ઉત્સર્જક ગુણધર્મોનો ઓપ્ટિકલ એનાયન સેન્સર તરીકે પણ સંભવિત ઉપયોગ થઈ શકે છે. ઉપયોગી ફ્લોરોસન્ટ એનાયન સેન્સર ચોક્કસ એનાયનના પ્રતિભાવમાં ફ્લોરોસન્સમાં સંવેદનશીલ અને પસંદગીયુક્ત ભિન્નતા પેદા કરશે. આ એટલા માટે છે કે તે નક્કી કરી શકાય છે કે એનાલાઇટ હાજર છે કે નહીં, તે ખાસ શું છે અને તેમાં કેટલું છે. બિસ-(ડાઇમેસિટીલબોરીલ)-એઝાબોરિન, 9-એઝા-10-બોરાએન્થ્રેસીનની રચનામાં સમાન બોરોન નાઇટ્રોજન સુગંધિત સંયોજન, તેની મૂળ સ્થિતિમાં ચોક્કસ તરંગલંબાઇ પર ફ્લોરોસન્સ દર્શાવવામાં આવ્યું હતું. જો કે, જ્યારે ફ્લોરાઇડ આયનો તેની સાથે બંધાયેલા હોય, ત્યારે સંયોજન એક અલગ રંગમાં ફ્લોરોસ કરે છે, જે પ્રયોગશાળાની ગુણવત્તાની ફ્લોરોસન્સ શોધ વિના, સરળ ઓપ્ટિકલ આયન સેન્સર માટે ઉપયોગી થઈ શકે છે. આ સાયનાઇડ આયનો સાથે પણ જોવા મળ્યું હતું, જેનો અર્થ છે કે તેનો ઉપયોગ સંભવિત જોખમી વિસ્તારોમાં આયનીય ઝેર શોધવા માટે થઈ શકે છે. સંદર્ભો બોરોન હેટેરોસાઇકલ્સ