Carborano
# Carborano

Un carborano es un clúster compuesto por átomos de hidrógeno, boro y carbono. Estos clústers son poliédricos como lo son los boranos, unos compuestos relacionados con los carboranos, y pueden clasificarse de manera similar a éstos con los prefijos closo-, nido-, aracno-, hifo-, etc. según si presentan un poliedro completo (closo-) o un poliedro al que le faltan uno (nido-), dos (aracno-), tres (hifo-) o más vértices.

Ejemplos interesantes de carboranos son los extremadamente estables closo - carboranos icosaédricos.

Un ejemplo importante es el $C_2B_{10}H_{12}$ de carga neutra denominado o-carborano (de orto-carborano), del que se han estudiado sus posibles aplicaciones como polímero de alta resistencia al calor o con fines médicos. Se trata de un compuesto super - aromático ya que obedece a la regla de Hückel y muestra una alta estabilidad térmica. A 420 °C, el o-carborano se transforma en su isómero meta. En comparación, el benceno requiere una temperatura superior a los 1000 °C para inducir el reordenamiento estructural. Al igual que los arenos (es decir, hidrocarburos aromáticos), los carboranos son susceptibles de sufrir sustitución electrófila aromática.

Otro carborano importante es el $CHB_{11}H_{12}^—,$ con carga neta negativa, que se emplea para obtener superácidos sólidos. El carborano superácido $H(CHB_{11}Cl_{11})$ es aproximadamente un millón de veces más fuerte que el ácido sulfúrico. La razón de esta elevada acidez es que el anión $CHB_{11}Cl_{11}^—$ es muy estable y posee sustituyentes electronegativos. $H(CHB_{11}Cl_{11})$ es el único ácido conocido capaz de protonar el fulereno $C_{60}$ sin descomponerlo.

## Dicarbadodecarborano

El carborano más pesado que ha sido estudiado es el $C_2B_{10}H_{12}$ (punto de fusión = 320 °C). Se suele sintetizar haciendo reaccionar acetileno con decaborano. Una variante de este método conlleva el uso de acetilenodicarboxilato de dimetilo para dar $C_2B_{10}H_{10}(CO_2C$ $H_3)_2,$ que puede degradarse a $C_2B_{10}H_{12}.$

### Historia

Los 1,2-closo-dicarbadodecarboranos (normalmente conocidos simplemente como carboranos) fueron dados a conocer simultáneamente por dos grupos en la Olin Corporation y en la Reaction Motors Division of Thiokol Chemical Corporation trabajando para las fuerzas aéreas de los Estados Unidos de América, y publicados en 1963. Al mismo tiempo, un grupo de la Unión Soviética publicó un trabajo similar. Hasta entonces se pensaba que los derivados del decaborano serían térmicamente inestables y reactivos frente al agua y el aire. Estos grupos demostraron la estabilidad sin precedentes del grupo de los 1,2 -closo-dodecaboranos, presentaron un método de síntesis general, describieron cómo cambiar los sustituyentes sin destruir el clúster y además demostraron la isomerización de la forma orto a la forma meta.

### Dicarballuro

Se han efectuado numerosos estudios sobre derivados del llamado anión dicarballuro. $[B_9C_2H_{11}]^{2-}.$ Este anión forma compuestos sándwich con muchos metales de transición, silicio y galio, algunos de los cuales puede encontrarse en estados de oxidación poco usuales (altos). El dianión es un clúster de tipo nido preparado por degradación del dicarborano correspondiente:

                                        $B_{10}C_2H_{12}$ + 3 $CH_3OH$ + KOH → $KB_9C_2H_{12}$ + $B(OCH_3)_3$ + $H_2O$ + $H_2$

### 1,2-dehidro-o-carborano

El 1,2-dehidro-o-carborano o carborino es un derivado inestable del orto-carborano de fórmula $B_{10}C_2H_{10}.$ En este derivado los hidrógenos sustituyentes en el $C_2$ no están presentes. El compuesto es semejante e isolobular al bencino. Esta especie química fue sintetizada por primera vez en 1990 a partir del o-carborano. Los átomos de hidrógeno unidos al carbono fueron eliminados utilizando N-butil-litio en tetrahidrofurano. El dianión de litio resultante se hizo reaccionar con bromo a 0 °C para formar el monoanión de bromo.

Calentando la mezcla de reacción hasta los 35 °C se libera el 1,2-dehidro-o-carborano, que puede ser "atrapado" con un dieno apropiado:

tal como el antraceno (para originar una molécula de estructura tipo tripticeno [2]), o el furano [1] con un rendimiento de entre el 10 % y el 25 %.

El 1,2-dehidro-o-carborano reacciona con alquinos para formar benzocarboranos en una adaptación del procedimiento descrito anteriormente. El o-carborano se desprotona con N-butil-litio como en el caso anterior y después se le hace reaccionar con dicloruro de (trifenilfosfina)níquel originando un compuesto de coordinación con níquel. Este compuesto reacciona con el 3-hexino en un proceso de trimerización para dar el benzocarborano.

EL análisis por difracción de rayos X de cristal único de este compuesto muestra una considerable variación en la distancia de enlace en el anillo bencénico (desde 164,8 pm hasta 133, 8 pm), con la subsisguiente pérdida de aromaticidad.

