Iminoborane

L’iminoborane est un composé chimique de formule HN=BH. Il peut se former par photolyse du borazane BH₃NH₃. Cette molécule est la plus simple d'une famille de composés organoborés de formule générique RB=NR’ également appelés iminoboranes. Ils sont électroniquement semblables aux alcynes RB≡NR’ mais sont généralement plus réactifs en raison de leur nature polaire.

Iminoborane
Structure de l'iminoborane.
Identification
Nom UICPA	iminoborane
No CAS	15119-97-8
PubChem	102382766
SMILES	B=N PubChem, vue 3D
InChI	Std. InChI : vue 3D InChI=1S/BH2N/c1-2/h1-2H Std. InChIKey : LNLSXDSWJBUPHM-UHFFFAOYSA-N
Propriétés chimiques
Formule	H2BN
Masse molaire	26,834 ± 0,007 g/mol H 7,51 %, B 40,29 %, N 52,2 %,
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

La liaison entre les atomes de bore et d'azote peut être décrite par deux formes en résonance :

${\ce {R-{\overset {\ominus }{B}}{\equiv }{\overset {\oplus }{N}}-R<->R-B={\ddot {N}}-R}}$

La stabilité de ces composés est fortement affectée par la présence de substituants encombrants. L'un des iminoboranes isolables a pour structure (CH₃)₃C−B⁻≡N⁺−C(CH₃)₃, avec des substituants tert-butyle.

Comparaison des longueurs de liaison d'hydrures simples de bore et d'azote

Molécule	Borazane	Aminoborane (en)	Iminoborane
Formule chimique	H6BN	H4BN	H2BN
Hydrocarbure analogue et famille associée	Éthane Alcanes	Éthylène Alcènes	Acétylène Alcynes
Structure
Modèles moléculaires 3D
Hybridation du bore et de l'azote	sp3	sp2	sp
Longueur des liaisons B–N	165,8 pm	139,1 pm	123,8 pm
Longueur de liaison B–H	121,6 pm	119,5 pm
Longueur de liaison N–H	101,4 pm	100,4 pm
Technique de spectroscopie	Rotationnelle	Rotationnelle	Infrarouge

Synthèse

L'une des voies de synthèse éprouvées repose sur l'élimination de fluorosilanes ou de chlorosilanes. Des substituants volumineux tels que le tris(triméthylsilyl)silane HSi(Si(CH₃)₃)₃, souvent noté (Me₃Si)₃Si–, permettent de stabiliser l'iminoborane par rapport à l'oligomérisation :

(Me₃Si)₃SiB(F)–N(SiMe₃)₂ ⟶ (Me₃Si)₃Si–B=N–SiMe₃ + F–SiMe₃.

La décomposition thermique des azoturoboranes RRB–N=N⁺=N⁻ conduit à la migration d'un groupe alkyle de l'atome de bore vers l'atome d'azote pour donner l'iminoborane correspondant :

RR’B–N=N⁺=N⁻ ⟶ RB=NR’ + N₂.

Réactions

Oligomérisation

Les iminoboranes tendent à oligomériser, en formant souvant des dérivés cycliques. Les substituants volumineux ont pour vocation à bloquer ces réactions. Il se forme cinq types de produits : des cyclodimères (1,3-diaza-2,4-diboretidines, Di), des cyclotrimères (borazines, Tr), des bicyclotrimères (borazines de Dewar, Tr’), des cyclotétramères (octahydro-1,3,5,7-tétraza-2,4,6,8-tétraborocines, Te), et des polymères (polyiminoboranes, Po), représentés ci-dessous. La proportion respective de ces différents types de produits dépend de la structure des réactifs et des conditions de la réaction. Certains produits peuvent s'interconvertir.

Réactions d'addition

La réaction d'addition des iminoboranes avec des réactifs protiques est rapide et quantitative. Il est ainsi possible d'ajouter à la liaison des composés portant une liaison B–X où X représente –Cl (chloroboration), –N₃ (azoturoboration), –SR (thioboration), –NR₂ (aminoboration) et –R (alkylboration), comme illustré ci-dessous :

Certains iminoboranes riches en électrons forment des adduits avec les acides de Lewis.

Cycloadditions

La [2+3]-cycloaddition typique est l'addition de RN₃ sur B≡N donnant un cycle BN₄. L'une des [2+2]-cycloadditions très étudiées est la réaction des aldéhydes et des cétones.

Coordination avec les métaux de transtion

Les iminoboranes, comme les alcynes, forment des complexes avec les métaux de transition.