ボラン（読み）ぼらん（英語表記）borane

日本大百科全書(ニッポニカ)

ボラン
ぼらん
borane

水素化ホウ素の最小単位BH₃およびそのアルキルあるいはアリール誘導体（トリメチルボランB(CH₃)₃など）をいう。また各種水素化ホウ素B_mH_nの総称としてボラン類を単にボランということもある。ボラン類の名称はB_mH_nのmとnをとってmボラン(n)のようによぶ。たとえばB₂H₆はジボラン(6)である（データノート参照）。

　1912年、ドイツのストックAlfred Stock（1876―1946）らの研究により、ホウ化マグネシウムMgB₂に酸を反応させると各種のボランが得られることがわかり、それ以降各種の水素化ホウ素がつくられ、またさらにそれらから生ずる陰イオンの塩あるいはBHをCHに置換したカルバボランや複雑な各種ボラン誘導体がつくられ、膨大な研究分野が広がっている。

　ボラン類にみられる特徴は、その特異的な結合方式であって、通常の2原子間での2電子による単結合のB-Hのほかに、三つの原子間を2電子によって結び付けるいわゆる三中心二電子結合が存在することである（これによって生ずる化合物を電子不足化合物といっている）。次のような結合がみられる。

たとえば、ジボラン(6)では図Aのように同一平面上にH₂B-BH₂が存在し、それに垂直な面内に二つのHが位置して二つのBをB-H-Bの三中心二電子結合でつないでいる。

　このような特異な結合方式のため、mの値が大きくなった中性分子あるいはイオンの構造には特異的なものがみられる。たとえばcloso（クロソ。閉じたという意）型とよぶものにはB_mH_n^2-（m＝nで、m＝6、7、8、9、10、11、12などがある）があり、それぞれm個の頂点を有する閉多面体をつくっている。たとえばB₁₂H₁₂^2-では図Bのような骨格の二十面体が存在する（各BはBHでありHは省略してある）。

　またcloso型の一つの頂点を欠いたものはnido（ニド。鳥の巣のようなものの意）型とよばれ、B₅H₉、B₆H₁₀、B₈H₁₂、B₁₀H₁₄、B₁₁H₁₃^2-などがそうである。また二つの頂点を欠いたものはarachno（アラクノ。くもの巣のようなものの意）型、それ以上をhypho（ハイフォ。網のようなものの意）型、単位が二つつながったものをconjuncto（コンジャンクト。つながるの意）型といっている。arachno型にはB₄H₁₀、B₅H₁₁、B₉H₁₅、B₁₀H₁₄^2-などがある（図C）。

［中原勝儼］

ジボラン(6)

B₂H₆。古くはホウ化マグネシウムMgB₂に酸を反応させて得ていたが、現在ではテトラヒドロホウ酸ナトリウムNaBH₄にフルオロリン酸H₂PO₃Fを反応させるか、塩化水銀(Ⅰ)Hg₂Cl₂をジグライム中で反応させて得ている。

　　2NaBH₄＋Hg₂Cl₂
　　　―→B₂H₆＋H₂＋2NaCl＋2Hg
無色で芳香に近い特異臭のある気体。40～50℃で着火し、空気中では自然に発火しやすい。有機溶媒に溶ける。光照射で各種のボラン類を生成する。水では分解して水素を発生し、ホウ酸を生成する。半導体製造、ロケット燃料などに用いられる。毒性が強い。

［中原勝儼］

テトラボラン(10)

B₄H₁₀。ジボランの熱分解によって得られる無色の液体ないし気体。比重0.56（－35℃）、0.70（結晶）。不快臭がある。ベンゼン、二硫化炭素に溶ける。水ではゆっくりと分解してホウ酸を生成する。構造は図Dのようである。

［中原勝儼］

ペンタボラン

ペンタボラン(9) B₅H₉とペンタボラン(11) B₅H₁₁が普通に知られている。B₅H₉はB₂H₆と水素を熱して得られる無色の液体。図Eのようなnido型の構造である。B₅H₁₁はB₂H₆とB₄H₁₀とを反応させて得られる無色の液体。図Fのようなarachno型である。

［中原勝儼］

デカボラン(14)

B₁₀H₁₄。ジボランの熱分解によって得られる無色の結晶。nido型で図Gのような構造。比重0.92（99℃）。有機溶媒に溶ける。

　ボランはいずれも有毒。燃焼熱が大きいのでロケット燃料などへの応用が考えられている。有機合成試薬として利用される。

［中原勝儼］

[参照項目] | 水素化 | 電子不足化合物 | ホウ酸 | ホウ素 | 誘導体 | 溶媒

[補完資料] | ボラン（データノート）

ジボランの構造〔図A〕

クロソ型ボランの構造〔図B〕

ニド型とアラクノ型ボランの構造〔図C〕

テトラボランの構造〔図D〕

ペンタボラン(9)の構造〔図E〕

ペンタボラン(11)の構造〔図F〕

デカボランの構造〔図G〕

ボラン（データノート）
ぼらんでーたのーと

ジボラン(6)
　化学式　　　B₂H₆
　融点（℃）　－164.85
　沸点（℃）　－92.39

テトラボラン(10)
　化学式　　　B₄H₁₀
　融点（℃）　－120.0
　沸点（℃）　18

ペンタボラン(9)
　化学式　　　B₅H₉
　融点（℃）　－46.8
　沸点（℃）　60

ペンタボラン(11)
　化学式　　　B₅H₁₁
　融点（℃）　－122
　沸点（℃）　65

ヘキサボラン(10)
　化学式　　　B₆H₁₀
　融点（℃）　－62.3
　沸点（℃）　108

ヘキサボラン(12)
　化学式　　　B₆H₁₂
　融点（℃）　－82.3
　沸点（℃）　80～90

デカボラン（14）
　化学式　　　B₁₀H₁₄
　融点（℃）　99.5
　沸点（℃）　213

テトラデカボラン(18)
　化学式　　　B₁₄H₁₈

テトラデカボラン(20)
　化学式　　　B₁₄H₂₀

イコサボラン（16）
　化学式　　　B₂₀H₁₆
　融点（℃）　196～199

[参照項目] | ボラン

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

ボラン

ホウ素と水素の二元化合物，水素化ホウ素。 1912～36年の間に A.ストックにより，B₂H₆ ，B₄H₁₀ ，B₅H₉ ，B₅H₁₁ ，B₆H₁₀ ，B₁₀H₁₄ が合成された。今日では B₂₀H₁₆ など，多数の高級ボラン類も合成されている。一般に揮発性，反応性に富み，あるものは空気中で自然発火する。燃焼熱が高く，空気との広範囲の混合比で発火するので，ジボラン，ペンタボラン，デカボランなどはロケット用燃料としての用途が注目されている。

出典　ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典