Octaborano(12) é um composto químico neutro pertencente à classe dos boranos, com a fórmula molecular B8H12. É um dos membros mais estudados da série de clusters de boro e hidrogênio, notável por sua estabilidade relativa em comparação a outros boranos neutros de tamanhos semelhantes.
Estrutura e ligação
Estrutura molecular de uma das formas canônicas de ressonância do octaborano-12. As ligações 3c-2e nesta imagem são representadas usando a Notação de meia-seta de Parkin.
O octaborano(12) cristaliza como um sólido incolor e adota uma estrutura que pode ser descrita como um cluster do tipo nido, de acordo com as regras de contagem eletrônica de Wade–Mingos.
O cluster apresenta uma forma de "tigela", com uma geometria que pode ser derivada conceitualmente de um poliedrocloso B9H92- ao remover um vértice, resultando em uma estrutura aberta do tipo nido. Como todo borano, é um composto deficiente de elétrons, de forma que as ligações B-B no esqueleto do poliedro, não podem ser explicadas puramente como ligações covalentes convencionais, mas como um híbrido de ressonância envolvendo ligações comuns e ligações tricentradas com dois elétrons deslocalizadas por toda a estrutura. As pontes B-H-B também envolvem ligações do tipo tricentrada, enquanto as ligações B–H terminais são ligações covalentes normais.
Propriedades
O octaborano-12 é um sólido cristalino amarelado estável em condições ambientes, embora sensível à umidade e ao ar quando pulverizado. É solúvel em solventes orgânicos apolares, tais como éter, hexano e benzeno. Queima ao ar com uma chama verde brilhante característica dos compostos de boro, e sofre hidrólise em contato com a água formando ácido bórico e hidrogênio, mais rapidamente a quente. Diferente de boranos menores tais como diborano, tetraborano e pentaboranos, ele não inflama espontaneamente ao ar (embora ainda seja altamente inflamável) ou se hidrolisa rapidamente em água; é mais estável do que os respectivos boranos inferiores, mas menos que o decaborano-14. O octaborano-12 possui volatilidade moderada e pode sublimar sob vácuo. A decomposição térmica geralmente leva à formação de boranos menores e, em condições mais severas, à deposição de boro elementar.
História da descoberta
O octaborano(12) foi primeiramente isolado e caracterizado em 1964 por Enrione, Boer e Lipscomb. Eles obtiveram cristais puros deste composto a partir de descargas elétricas em uma mistura de diborano (B2H6) e pentaborano (B5H9), e confirmaram sua composição e estrutura por difração de raios X de um cristal único mantido a baixas temperaturas.
Síntese
O B8H12 pode ser obtido por pirólise ou fotólise de decaborano (B10H14), em processos nos quais há perda de fragmentos BH2 ou H2 e reestruturação do cluster.
O octaborano(12) pode ser preparado pela pirolise de boranos menores:
Uma rota clássica envolve a decomposição térmica de pentaborano-11 ou hexaborano-10, que liberam hidrogênio e formam clusters maiores como B₈H₁₂.
Embora não possua aplicações tecnológicas de grande escala, o octaborano(12) é importante em pesquisa de química inorgânica e organometálica. Seu estudo fornece informações sobre:
O octaborano(12) é altamente tóxico e piroforicamente inflamável quando em pó. Apresenta um odor desagradável característico de boranos, mofado, intensamente amargo e reminiscente de chocolate amargo. Como muitos boranos, é altamente tóxico, agindo como neurotoxina. Deve ser manipulado em sistemas fechados sob atmosfera inerte, preferencialmente de nitrogênio ou argônio. Em contato com ar, pode inflamar-se facilmente, liberando óxidos de boro e fumaça irritante. Pode explodir violentamente na presença de agentes oxidantes (como ácido nítrico, halogênios etc) ou mesmo de compostos como tetracloreto de carbono, clorofórmio e outros halocarbonos.
