Trietilborana

Trietilborana (TEB), juga disebut trietilboron, adalah organoborana ( senyawa dengan ikatan B–C). Senyawa ini adalah cairan piroforik tak berwarna. Rumus kimianya adalah (CH
3CH
2)
3B atau (C
2H
5)
3B, disingkat Et
3B' Too many ('";.

Trietilborana digunakan untuk menyalakan bahan bakar JP-7 dalam mesin turbojet / ramjet, digunakan sebelum lepas landas untuk menyalakan mesin F-1 pada roket Saturn V, mesin Merlin yang menggerakkan roket SpaceX Falcon 9, mesin Reaver pada wahana peluncur Firefly Aerospace Alpha.

Persiapan dan struktur

Trietilborana dibuat dengan reaksi trimetil borat dengan trietilaluminium :

Et₃Al + (MeO)₃B → Et₃B + (MeO)₃Al

Molekulnya bersifat monomerik, tidak seperti H₃B dan Et₃Al, yang cenderung mengalami dimerisasi. Molekul ini memiliki inti BC₃ planar[1][2][3][4][5].

Aplikasi

Mesin turbojet

Trietilborana digunakan untuk menyalakan bahan bakar JP-7 dalam mesin turbojet / ramjet Pratt & Whitney J58 yang menggerakkan Lockheed SR-71 Blackbird dan pendahulunya, A-12 OXCART. Trietilborana cocok karena mudah menyala jika terkena oksigen. Metode pengapian ini dipilih karena alasan keandalan, dan dalam kasus Blackbird, karena bahan bakar JP-7 memiliki volatilitas yang sangat rendah dan sulit dinyalakan. Busi pengapian konvensional memiliki risiko malfungsi yang tinggi. Trietilborana digunakan untuk menghidupkan setiap mesin dan menyalakan afterburner.

Peroketan

Dicampur dengan 10–15% triethylaluminium, digunakan sebelum lepas landas untuk menyalakan mesin F-1 pada roket Saturn V.

Mesin Merlin yang menggerakkan roket SpaceX Falcon 9 menggunakan campuran triethylaluminium -triethylborane (TEA-TEB) sebagai penyala tahap pertama dan kedua.

Mesin Reaver pada wahana peluncur Firefly Aerospace Alpha juga dinyalakan oleh campuran triethylaluminium-triethylborane.

Kimia organik

Secara industri, trietilborana digunakan sebagai inisiator dalam reaksi radikal, dan efektif bahkan pada suhu rendah. Sebagai inisiator, ia dapat menggantikan beberapa senyawa organotin.[6][7][8][9][10][11][12]

Ia bereaksi dengan enolat logam, menghasilkan enoksitrietilborat yang dapat dialkilasi pada atom karbon-α dari keton secara lebih selektif daripada tanpanya. Misalnya, enolat dari perlakuan sikloheksanon dengan kalium hidrida menghasilkan 2-alilsikloheksanon dengan hasil 90% ketika trietilborana hadir. Tanpa itu, campuran produk mengandung 43% dari produk mono-alilasi, 31% sikloheksanon dialilasi, dan 28% bahan awal yang tidak bereaksi. Pilihan basa dan suhu memengaruhi apakah enolat yang lebih atau kurang stabil diproduksi, memungkinkan kontrol atas posisi substituen. Dimulai dari 2- methylcyclohexanone , bereaksi dengan kalium hidrida dan triethylborane dalam THF pada suhu kamar menghasilkan enolat yang lebih tersubstitusi (dan lebih stabil), sedangkan reaksi pada suhu −78 °C dengan kalium heksametildisilazida , KN[Si(CH₃)₃]₂ dan trietilborana menghasilkan enolat yang kurang tersubstitusi (dan kurang stabil). Setelah bereaksi dengan metil iodida, campuran pertama menghasilkan 2,2-dimetilsikloheksanon dengan hasil 90% sedangkan yang kedua menghasilkan 2,6-dimetilsikloheksanon dengan hasil 93%. Et adalah singkatan dari gugus etil CH
3CH
2–.

Senyawa ini digunakan dalam reaksi deoksigenasi Barton–McCombie untuk deoksigenasi alkohol. Dalam kombinasi dengan litium tri- tert -butoksialuminium hidrida, senyawa ini memecah eter. Misalnya, THF diubah, setelah hidrolisis, menjadi 1-butanol. Senyawa ini juga mendorong beberapa varian reaksi Reformatskii.

Trietilborana adalah prekursor agen pereduksi litium trietilborohidrida (" Superhidrida ") dan natrium trietilborohidrida.

MH + Et₃B → MBHEt₃ (M = Li, Na)

Trietilborana bereaksi dengan metanol untuk membentuk dietil(metoksi)borana, yang digunakan sebagai agen khelasi dalam reduksi Narasaka–Prasad untuk menghasilkan stereoselektif syn-1,3-diol dari β-hidroksiketon.

Keamanan

Trietilborana sangat piroforik, dengan suhu penyalaan otomatis −20 °C (−4 °F), terbakar dengan nyala api hijau apel yang merupakan ciri khas senyawa boron. Oleh karena itu, biasanya ditangani dan disimpan menggunakan teknik bebas udara. Trietilborana juga sangat beracun jika tertelan, dengan LD 50 sebesar 235 mg/kg pada subjek uji tikus.[13][14]

Referensi

1. "Lockheed SR-71 Blackbird". March Field Air Museum. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2000-03-04. Diakses tanggal 2009-05-05.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
2. "Lockheed SR-71 Blackbird Flight Manual". www.sr-71.org. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2011-02-02. Diakses tanggal 2011-01-26.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
3. A. Young (2008). The Saturn V F-1 Engine: Powering Apollo Into History. Springer. hlm. 86. ISBN 978-0-387-09629-2. 
4. Mission Status Center, June 2, 2010, 1905 GMT Diarsipkan May 30, 2010, di Wayback Machine., SpaceflightNow, accessed 2010-06-02, Quotation: "The flanges will link the rocket with ground storage tanks containing liquid oxygen, kerosene fuel, helium, gaseous nitrogen and the first stage ignitor source called triethylaluminum-triethylborane, better known as TEA-TEB."
5. "https://twitter.com/Firefly_Space/status/1090319933534334977". Twitter (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2023-02-05.  Hapus pranala luar di parameter |title= (bantuan)
6. Brotherton, Robert J.; Weber, C. Joseph; Guibert, Clarence R.; Little, John L. (15 June 2000). "Boron Compounds". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a04_309. ISBN 3-527-30673-0. 
7. Crich, David, ed. (2008). "Enoxytriethylborates and Enoxydiethylboranes". Reagents for Radical and Radical Ion Chemistry. Handbook of Reagents for Organic Synthesis. 11. John Wiley & Sons. ISBN 978-0-470-06536-5. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2022-02-19. Diakses tanggal 2019-01-27.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
8. Negishi, Ei-ichi; Chatterjee, Sugata (1983). "Highly regioselective generation of "thermodynamic" enolates and their direct characterization by NMR". Tetrahedron Letters. 24 (13): 1341–1344. doi:10.1016/S0040-4039(00)81651-2. 
9. Yamamoto, Yoshinori; Yoshimitsu, Takehiko; Wood, John L.; Schacherer, Laura Nicole (15 March 2007). "Triethylborane". Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. Wiley. doi:10.1002/047084289X.rt219.pub3. ISBN 978-0-471-93623-7. 
10. Binger, P.; Köster, R. (1974). "Sodium Triethylhydroborate, Sodium Tetraethylborate, and Sodium Triethyl-1-Propynylborate". Inorganic Syntheses. Inorganic Syntheses. 15. hlm. 136–141. doi:10.1002/9780470132463.ch31. ISBN 978-0-470-13246-3. 
11. Chen, Kau-Ming; Gunderson, Karl G.; Hardtmann, Goetz E.; Prasad, Kapa; Repic, Oljan; Shapiro, Michael J. (1987). "A Novel Method for the In situ Generation of Alkoxydialkylboranes and Their Use in the Selective Preparation of 1,3-syn Diols". Chemistry Letters. 16 (10): 1923–1926. doi:10.1246/cl.1987.1923 . 
12. Yang, Jaemoon (2008). "Diastereoselective Syn-Reduction of β-Hydroxy Ketones". Six-Membered Transition States in Organic Synthesis. John Wiley & Sons. hlm. 151–155. ISBN 978-0-470-19904-6. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2022-02-19. Diakses tanggal 2019-01-27.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
13. "Fuels and Chemicals - Autoignition Temperatures". Diarsipkan dari versi asli tanggal 2015-05-04. Diakses tanggal 2017-08-26.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
14. "Archived copy". Diarsipkan dari versi asli tanggal 2022-02-19. Diakses tanggal 2020-09-26.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)