Borane (groupe)

Un borane est un composé chimique constitué uniquement des éléments bore et d'hydrogène, de formule générale BxHy. Ces composés ne se trouvent pas à l'état naturel car ils s'oxydent facilement au contact de l'air, certains d'une manière violente. Le composé le plus simple de formule BH3 est appelé borane ; il ne peut être isolé car il n'est pas stable ; il se dimérise pour former du diborane, B2H6. Les boranes plus gros sont tous des agrégats de bore liés par des liaisons chimiques B-B et/ou des liaisons à trois centres et deux électrons. La structure géométrique des polyèdres de bore dépend du nombre d'atomes de bore et du nombre d'électrons de l'agrégat. L'un d'eux, le dodécaborane[12] est un icosaèdre, ce qui est une structure moléculaire rarissime. Sa formule est B12H122−. Le développement de la chimie des hydrures de bore a conduit à de nouveaux concepts théoriques sur la liaison chimique, en particulier sur la notion de liaison à trois centres et deux électrons. Les hydrures de bore ont été étudiés en tant que combustibles potentiels pour les fusées car leur énergie de combustion est particulièrement élevée. L'éventualité des boranes comme combustible n'a été à ce jour qu'expérimental. vignette|Structure géométrique du diborane ; noter que deux des atomes H sont chacun liés à deux atomes de bore. Cela ne s'explique que par la notion de liaison à trois centres et deux électrons. Le champ d'application de la chimie des boranes s'est développé avec l'inclusion d'atomes autre que le bore dans l'agrégat. Par exemple, la présence de carbone donne les carboranes, d'azote donne les azaboranes, etc. Le bore des boranes étant électriquement déficient, de tels composés sont des acides de Lewis qui forment des adduits avec les amines ou les phosphines. vignette|Structure closo du dodécaborane[12] 2− ; il s'agit d'un icosaèdre. Suivant le nombre d'électrons contenus dans l'agrégat, la forme du borane est plus ou moins ouverte.

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In chemistry the polyhedral skeletal electron pair theory (PSEPT) provides electron counting rules useful for predicting the structures of clusters such as borane and carborane clusters. The electron counting rules were originally formulated by Kenneth Wade, and were further developed by others including Michael Mingos; they are sometimes known as Wade's rules or the Wade–Mingos rules. The rules are based on a molecular orbital treatment of the bonding. These rules have been extended and unified in the form of the Jemmis mno rules.

Un carborane est une molécule constituée d'atomes de bore et de carbone. Comme beaucoup de boranes, les carboranes sont polyédriques. Ils sont classifiés comme closo-, nido-, arachno-, hypho-, etc. carboranes suivant qu'ils représentent un polyèdre complet (closo-), ou un polyèdre ayant perdu un (nido-), deux ou trois (arachno-), ou plusieurs sommets (hypho-). La synthèse et l'étude des carboranes font suite à la compréhension de la structure des boranes.