Interaction de deux fragments : l'adduit $\mathrm{H}{}_3\mathrm{N}-\mathrm{BH}{}_3$

1. Deux interactions croisées sont possibles : HO($\mathrm{NH}{}_3$)–BV($\mathrm{BH}{}_3$) et HO($\mathrm{BH}{}_3$)–BV($\mathrm{NH}{}_3$). La première met en jeu deux orbitales proches en énergie, la seconde deux orbitales très éloignées : la première domine. Le recouvrement est maximal si le doublet $n_{\mathrm{N}}$ pointe vers l'un des lobes de $p_{\mathrm{B}}$, donc si l'azote approche le bore perpendiculairement au plan de $\mathrm{BH}{}_3$, le long de l'axe de $p_{\mathrm{B}}$. L'ammoniac est le nucléophile (HO haute), le borane l'électrophile (BV basse, vacante).

2. L'interaction à deux orbitales donne une OM liante, sous $n_{\mathrm{N}}$ et développée surtout sur l'azote (l'orbitale la plus basse), et une OM antiliante, au-dessus de $p_{\mathrm{B}}$ et développée surtout sur le bore :

Les deux électrons du doublet de l'azote occupent l'OM liante : ils sont stabilisés (interaction à deux orbitales et deux électrons). La liaison $\mathrm{B}-\mathrm{N}$ formée est une liaison $\sigma$ dont les deux électrons viennent de l'azote : une liaison de coordination (dative), $\mathrm{H}{}_3\mathrm{N}\to \mathrm{BH}{}_3$. Le bore, devenu tétravalent, passe d'une géométrie plane à une géométrie tétraédrique.

3. Un doublet plus bas en énergie est plus éloigné de $p_{\mathrm{B}}$ : l'écart d'énergie augmente, l'interaction et la stabilisation diminuent. $\mathrm{NF}{}_3$, dont la HO est abaissée par les trois fluors électronégatifs, est un donneur bien plus faible : l'adduit $\mathrm{F}{}_3\mathrm{N}-\mathrm{BH}{}_3$ est beaucoup moins stable que $\mathrm{H}{}_3\mathrm{N}-\mathrm{BH}{}_3$. C'est le même raisonnement qui, avec les complexes, relie l'énergie des orbitales en interaction à la stabilité de la liaison de coordination.