Γιατί το τριφθορίδιο του βορίου δεν αντιδρά με το μεθάνιο;

1. Έλλειψη πλούσιων σε ηλεκτρόνια θέσεις σε μεθάνιο: Το μεθάνιο είναι ένας κορεσμένος υδρογονάνθρακας με μόνο δεσμούς C-H. Αυτοί οι δεσμοί είναι σχετικά μη πολικοί και το μεθάνιο δεν διαθέτει άμεσα διαθέσιμα ζεύγη ηλεκτρονίων ή εύκολα polarizable sites.

2. Lewis Axidity of Boron Trifluoride: Το Trifluoride Boron είναι ένα ισχυρό οξύ Lewis, που σημαίνει ότι δέχεται εύκολα ζεύγη ηλεκτρονίων. Αυτό οφείλεται στο άτομο του βορίου που έχει ένα ελλιπές οκτάδες και ένα κενό P-orbital.

3. Έλλειψη κατάλληλου πυρηνόφιου: Το μεθάνιο δεν είναι καλό πυρηνόφιλο. Δεν διαθέτει ένα εύκολα διαθέσιμο ζεύγος ηλεκτρονίων για να δωρίσει στο οξύ Lewis, Trifluoride Boron.

4. Κινητικές και θερμοδυναμικές εκτιμήσεις: Η αντίδραση μεταξύ bf 3 και ch 4 είναι εξαιρετικά απίθανο για κινητικούς και θερμοδυναμικούς λόγους. Η αντίδραση θα απαιτούσε το σπάσιμο των ισχυρών δεσμών C-H στο μεθάνιο και τον σχηματισμό νέων δεσμών Β-C. Πρόκειται για μια πολύ υψηλή ενέργεια που είναι απίθανο να εμφανιστεί σε θερμοκρασία δωματίου.

5. Πιθανές αντιδράσεις υπό ακραίες συνθήκες: Ενώ bf 3 δεν αντιδρά με μεθάνιο υπό κανονικές συνθήκες, είναι δυνατόν να συμβούν αντιδράσεις υπό ακραίες συνθήκες, όπως η υψηλή θερμοκρασία και η πίεση. Σε αυτές τις περιπτώσεις, η αντίδραση μπορεί να περιλαμβάνει τη διάσπαση των δεσμών C-H και τη δημιουργία νέων δεσμών Β-C, οδηγώντας στο σχηματισμό πιο σύνθετων προϊόντων.

Συνοπτικά, η έλλειψη κατάλληλων πλούσιων σε ηλεκτρόνια θέσεις στο μεθάνιο και η αδυναμία του μεθανίου να δρουν ως πυρηνόφιλο εμποδίζουν το τριφθόριο του βορίου να αντιδράσει με αυτό υπό φυσιολογικές συνθήκες.