Orthocarborane
# Orthocarborane

L'orthocarborane est un composé organoboré de formule chimique $C_2B_{10}H_{12}.$ C'est le principal carborane. Le préfixe ortho indique que les deux atomes de carbone de la molécule sont adjacents, conformément à la nomenclature des dérivés benzéniques.

Il se présente comme un solide gris clair qui fond vers 285 à 287 °C et se décompose vers 400 °C. Il a fait l'objet de recherches pour un grand nombre d'applications allant de polymères thermorésistants à des applications médicales.

## Préparation

La préparation d'orthocarborane a été publiée en 1963 par des équipes travaillant de manière indépendante chez Olin Corporation (en) et à la division des moteurs à réaction de Thiokol pour le compte de l'U.S. Air Force. Ces équipes mirent en évidence la grande stabilité à l'air libre du 1,2-closo-dodécaborane et de composés dérivés, présentèrent une synthèse générale de ces composés, décrivirent la transformation des substituants sans détruire la structure du carborane, et observèrent l'isomérisation ortho ⟶ méta. Le cluster a une symétrie $C_{2v}.$

L'orthocarborane est obtenu par l'addition d'acétylène $C_2H_2$ à du décaborane $B_{10}H_{14}.$ Les synthèses modernes comportent deux étapes, la première conduisant à un adduit de $décaborane^,$ :

    $B_{10}H_{14}$ + 2 $SEt_2$ ⟶ $B_{10}H_{12}(SEt_2)_2$ + $H_2.$

La deuxième étape fait intervenir l'alcyne comme source des deux atomes de carbone adjacents :

    $B_{10}H_{12}(SEt_2)_2$ + $C_2H_2$ ⟶ $C_2B_{10}H_{12}$ + 2 $SEt_2$ + $H_2.$

Des dérivés de l'acétylène à encombrement stérique, moins réactifs, peuvent être utilisés plus facilement que l'acétylène lui-même :

    $B_{10}H_{12}(SEt_2)_2$ + $C_2(CH_2O_2CCH_3)_2$ ⟶ $C_2B_{10}H_{10}(CH_2O_2CCH_3)_2$ + 2 $SEt_2$ + $H_2.$

Les substituants organiques sont éliminés par oxydation et hydrolyse.

## Réactions

L'orthodécaborane se réarrange en métadécaborane sous l'action de la chaleur à 420 °C, tandis que l'isomère para est obtenu au-dessus de 600 °C.

L'action d'organolithiens donne des dérivés dilithiés :

    $C_2B_{10}H_{12}$ + 2 BuLi ⟶ $Li_2C_2B_{10}H_{10}$ + 2 BuH.

Ce composé dilithié réagit avec divers électrophiles, tels que des chlorophosphines, des chlorosilanes, ou le soufre.

L'action d'une base donne des dérivés anioniques sous forme de sels :

    $C_2B_{10}H_{12}$ + NaOEt + 2 EtOH ⟶ $Na^+C_2B_9H_{12}^−$ + $H_2$ + $B(OEt)_3.$

L'orthocarborane peut être converti en carboryne (en) $B_{10}C_2H_{10}$ :

* Conversion de l'orthocarborane en carboryne (en).
