בורנה, כל אחת מסדרות הומולוגיות של תרכובות אורגניות של בור ומימן או נגזרותיהם.
מליטה כימית: בורנס
דיבורן מתחם חסר האלקטרונים, B2H6, כאמור, יכול להיחשב כאשכול אטומים המוחזקים יחד.
בוריד הידרידים סונתזו לראשונה באופן שיטתי ואיפיינו בתקופה 1912 עד בערך 1937 על ידי הכימאי הגרמני אלפרד סטוק. הוא כינה אותם בורנים באנלוגיה לאלקנים (פחמימנים רוויים), הידרידים של פחמן (C), שהיא שכנתו של בורון בטבלה המחזורית. מכיוון שהבורנים הקלים יותר היו נדיפים, רגישים לאוויר ולחות, ורעילים, פיתחה סטוק שיטות ומכשירים עם ואקום גבוה ללימודם. עבודות אמריקאיות בבוראנים החלו בשנת 1931, בוצעו על ידי הרמן I. שלזינגר ואנטון בורג. בוראנס נותר בעיקר בעל עניין אקדמי עד מלחמת העולם השנייה, כאשר ממשלת ארה"ב תמכה במחקר כדי למצוא תרכובות אורניום נדיפות (בורוהידרידים) להפרדת איזוטופים, ובשנות החמישים, כאשר תמכה בתוכניות לפיתוח דלקים אנרגיה גבוהה לרקטות ומטוסי סילון. (לבוראנים ולנגזרותיהם יש חימום בעירה גבוה בהרבה מדלקים פחמימניים.) וויליאם נון ליפסקומב, ג'וניור, קיבל את פרס נובל לכימיה משנת 1976 "על מחקריו על מבנה בוראנים המאירים בעיות של קשר כימי", בעוד אחד ממספר שלזינגר סטודנטים, הרברט צ'ארלס בראון, חלקו את פרס 1979 על תגובת ההידרו-בורובציה שלו (1956), התוספת הקלה להפליא של BH3 (בצורה של BH 3 · S) לתרכובות אורגניות בלתי-רוויות (כלומר, אלקנים ואלקנים) בממסים אתריים (S) בטמפרטורת החדר כדי להניב אורגנו-בורנים כמותית (כלומר, בתגובה שמתרחשת באופן מלא, או כמעט לחלוטין, להשלים). תגובת ההידרובורציה פתחה בפני עצמה דרכי מחקר חדשות בתחום הסינתזה האורגנית הסטרי-ספציפית.
הבוראנים שהוכנו על ידי סטוק היו בעלי ההרכב הכללי B n H n + 4 ו- B n H n + 6, אך ידועים מינים מורכבים יותר, ניטרליים ושליליים (אניוניים). ההידרידים של בורון רבים יותר מאלו של כל גורם אחר פרט לפחמן. הבוראן הבידוד הפשוט ביותר הוא B 2 H 6, דיבורן (6). (המספר הערבי בסוגריים מציין את מספר אטומי המימן.) זהו אחד הביניים הכימיים הנחקרים ביותר והשימושיות ביותר. זה זמין מסחרי, ובמשך שנים הוכנו ממנו בורנים רבים ונגזרותיהם, באופן ישיר או עקיף. BH 3 חופשי (ו- B 3 H 7) הם מאוד לא יציבים, אך ניתן לבודד כמוצרי addukt (מוצרי תוספת) עם בסיסים של לואיס (מולקולות תורם אלקטרונים) —ג, BH 3 · N (CH 3) 3. בורנים עשויים להיות מוצקים, נוזלים או גזים; באופן כללי, נקודות ההיתוך והרתיחה שלהם גדלות עם המורכבות והמשקל המולקולרי הגובר.
מבנה וקשר של בורנים
במקום להציג את תצורות השרשרת והטבעת הפשוטות של תרכובות פחמן, אטומי בורון בבורנים המורכבים יותר ממוקמים בפינות פוליאתדרונים, אשר יכולים להיחשב כדלתאדרונים (פולידרונים עם פנים משולשים) או שברי דלתהדרליים. פיתוח הבנה של אשכולות בורון אלה עשה רבות כדי לעזור לכימאים לתרץ את הכימיה של תרכובות אשכול אורגניות אחרות, אורגנו-מתכתיות ומעבר-מתכת.
אחת מכמה מערכות ננומקלטוריה שהציע האיגוד הבינלאומי לכימיה טהורה ויישומית (IUPAC) מעסיקה קידומות מבניות אופייניות: (1) קלוסו- (שחיתות של "קלובו", מהקלובינים הלטיניים, שמשמעותה "כלוב"), דלתאדרונים של n אטומי בורון; (2) נידו- (מלטינית nidus, שמשמעותה "קן"), מבנים לא סגורים בהם צבר B n תופס N פינות של פוליהדרון (n + 1) מכונן - כלומר קלוי-פולידרון עם קודקוד חסר אחד; (3) עראכנו- (יוונית, פירושו "רשת עכביש"), אשכולות פתוחים עוד יותר, עם אטומי בורון התופסים N פינות רצופות של פולידרון (N + 2) מכופתר - כלומר קלוי-פולידרון עם שני קודקודים חסרים; (4) היפו- (יוונית, כלומר "לארוג" או "רשת"), האשכולות הפתוחים ביותר, עם אטומי בורון הכובשים n פינות קלו-פולידרון מכופף (n + 3); ו- (5) קלדו- (יוונית, כלומר "ענף"), n קודקודים של קלוזו-פולידרון n + 4-קודקוד שנכבש על ידי n אטומי בורון. חברים בסדרות ההיפו והקלודו ידועים כיום רק כנגזרות בוראן. הצמדה בין שניים או יותר מאשכולות הבוראן הפוליהדראליים מסומנת על ידי הקידומת הלחמית- (לטינית, פירושו "להצטרף"). לדוגמה, conjuncto-B 10 H 16 מיוצר על ידי הצטרפות B 3 H 8 יחידות משני B 6 H 9 מולקולות באמצעות אג"ח B-B.
אחת הסיבות להתעניינות הרבה בבוראנים היא העובדה שיש להם מבנים שונים מכל סוג אחר של תרכובות. מכיוון שההתקשרות בבוראנים כרוכה במליטה רב-מרכזית, בה שלושה אטומים או יותר חולקים זוג אלקטרונים מקשרים, בורנים מכונים בדרך כלל חומרים חסרי אלקטרונים. לדיבורן (6) יש את המבנה הבא:
מבנה זה כולל קשירת גשרים עם שלושה מרכזים, בהם זוג אלקטרונים אחד משותף בין שלושה אטומים (ולא שניים) - שני אטומי בורון ואטום מימן אחד. (ראו מליטה כימית: היבטים מתקדמים של מליטה כימית: בוראנים לדיון על הקשר הדו-מרכזי.) היכולת של בורון ליצור קשרים כאלה בנוסף לקשרים קוולנטיים נורמליים מובילה להיווצרות בורנים פוליהדראליים מורכבים.
