ホウ素亜鉛とベンゼンの主な違いは、ホウ素亜鉛の環構造がホウ素原子3個と窒素原子3個を含むのに対し、ベンゼンの環構造は炭素原子6個を含むことである。

ホウ素亜鉛とベンゼンはどちらも似たような6員環構造を持ち、両者は等電子的な化合物である。これは、ホウ素亜鉛とベンゼンが同じ電子数、または同じ電子構造を持っていることを意味します。しかし、これらの化合物の環は異なる原子で構成されているため、化学的・物理的性質は全く異なる。

カタログ

1.概要と主な違い 2.ホウ砂とは 3.ベンゼンとは 4.ホウ砂とベンゼンの類似性 5.並置比較-ホウ砂とベンゼンの表形式 6.まとめ

ボラジンは何ですか？

ボランは化学式B3H6N3で表される無機化合物で、6員環構造を持つ環状化合物である。つまり、3つのB-Hユニットと3つのN-Hユニットが交互に配置されている。したがって、その化学式は(BH3)(NH3)と書くことができる。さらに、この構造はベンゼン環と等電子的である。ベンゼン同様、常温では無色の液体である。そのため、「無機ベンゼン」と名付けることもあります。

図01：ボランの化学構造

また、ボランはモル質量が80.50g/molで、融点が-58℃、沸点が53℃、さらに芳香族臭があるのが特徴です。さらに、ジボランとアンモニアから1：2の割合で製造できる合成化合物である。

その際の化学反応は次の通りである。

3 b2h6+6 nh3→2 b3h6n3+12 h2

何より、ホウ砂を水に入れると、加水分解してホウ酸、アンモニア、水素ガスが発生するのだ。さらに、ボランはベンゼンに比べて反応性が高い。例えば、塩化水素とは反応できるが、ベンゼンは反応できない。

X線結晶構造解析により、ボラン環構造の結合長は等しいことが判明した。しかし、窒素とホウ素が交互に並ぶことで結合角度が異なり、独特の分子対称性を持つため、完全な六角形を形成しない。

ベンゼンは何ですか？

ベンゼンは、化学式C6H6で表される有機化合物で、すべての構成員が炭素原子である6員環構造である。ここで、各炭素原子は水素原子と結合している。この化合物は炭素と水素しか含まないので、炭化水素化合物である。最も重要なことは、この化合物が原油の天然成分であることだ。

図02：ベンゼンの様々な表現方法

本来、ベンゼンはモル質量78.11g/mol、融点5.53℃、沸点80.1℃の物質である。しかも、常温では無色の液体である。さらに、芳香族炭化水素である。そのため、芳香のある臭いがします。さらに、6つの炭素原子間の結合はすべて同じ長さであることが、X線回折で確認されている。そのため、中間的な構造を持っています。結合の成り立ちからすると、炭素原子の間には単結合と二重結合が交互に存在するはずなので、これを「ハイブリッド構造」と呼んでいます。そして、実際のベンゼン構造は、ベンゼン分子のいくつかの共鳴構造の結果である。

ボラジンとベンゼンの共通点

• どちらもリング状の構造です。
• また、ホウ素とベンゼンはともに6員環である。
• また、2つの環原子間の結合長も等しい。
• また、室温ではどちらも無色の液体である。
• それらはすべて等電点である。

ボラジンとベンゼンの違い

ボラジンは化学式B3H6N3で表される無機化合物であり、ベンゼンは化学式C6H6で表される有機化合物である。したがって、ボラジンとベンゼンの主な違いは、ボラジンの環構造がホウ素原子と窒素原子を3個ずつ含むのに対し、ベンゼンは環構造中に炭素原子を6個含むことである。ホウ砂は、ホウ素原子と窒素原子が交互に配置されている。したがって、亜鉛のホウ素分子は完全な六角形の分子ではないが、ベンゼンは環の中に炭素原子しかない。そのため、完全な六角形を形成することができます。したがって、これもホウ素亜鉛とベンゼンの違いと考えることができます。

何より、ホウ砂が合成化合物であるのに対し、ベンゼンは原油中に天然に存在する主要成分であることが、ホウ砂とベンゼンの大きな違いである。また、ホウ砂とベンゼンの違いを反応性から判断することができます。一方、ホウ砂はベンゼンよりも反応性が高い。

概要 - ボラジン vs. ベンゼン

ボランとベンゼンは等電子、つまり電子の数が同じ、または電子構造が同じということです。しかし、この2つは異なる化合物である。さらに、ボラジンとベンゼンの大きな違いは、ボラジンの環構造がホウ素原子3個と窒素原子3個を含むのに対し、ベンゼンの環構造は炭素原子6個を含むことである。

引用

1Mn2555 フォローしてください。"Borax - structure, preparation and properties", LinkedIn SlideShare, 24 November 2015.ここでは、そのうちの2つを紹介します。"ベンゼン", ウィキペディア, ウィキメディア財団, 2018年9月27日.ここに掲載 2 「ベンゼン」、ウィキペディア、ウィキメディア財団、2018年9月27日