¿Por qué el diborano no tiene una estructura como el etano?

El diborano no es similar al etano porque el borano no es isolobal a metilo (significado isolobal, ‘equivalente en términos de simetría y con un recuento de electrones similar). El carbono elemental tiene cuatro electrones, mientras que el boro elemental tiene tres.

Cuando el boro une tres hidrógeno, tiene un orbital p vacío disponible para la unión; cuando el carbono une tres hidrógeno, le queda un electrón, un fragmento radical.

Cuando un átomo tiene deficiencia de electrones (no ha alcanzado el octeto completo) y tiene disponible un orbital p vacío, al igual que nuestro boro amigo, a menudo puede participar en lo que se llama un enlace de 3 centros-2-electrones deficiente en electrones [1 ], donde es mejor ver el p-orbital vacío como el que ocupa el mismo espacio que el enlace entre otros dos átomos. De esta manera, puede compartir algo de densidad de electrones y lograr un octeto completo.

Cuando dos radicales se unen, como nuestros fragmentos de carbono, forman un enlace de dos electrones, en este caso formando etano.

Entonces, la razón por la que el diborano no tiene la misma estructura que el etano es que el boro no tiene los electrones para hacerlo. Sin embargo, si le das al diborano un electrón extra, ¡tiene la misma estructura que el etano [2]!

Notas al pie

[1] El enlace químico de tres centros y dos electrones

[2] Un estudio esr del anión radical diborano en solución