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己硼烷

鎖定
己硼烷通常指己硼烷(10),是一種巢式硼烷,屬於無機化合物,符合化學通式BnHn+4。它是一種常温下在空氣中不穩定的液體。
中文名
己硼烷
外文名
hexaborane(10)
nido-hexaborane(10)
別    名
己硼烷(10)
巢式-己硼烷(10)
化學式
B6H10
分子量
74.94
CAS登錄號
23777-80-2
熔    點
-62.3 ℃
沸    點
108 ℃
水溶性
緩慢反應
外    觀
無色液體
生成熱
71 kJ/mol
偶極矩
3.69D

己硼烷物理與結構性質

己硼烷結構 己硼烷結構
其分子結構中,硼原子組成了一個五稜錐,有四個橋連氫原子和六個末端氫原子。由於其是巢式結構,其底部還有一個缺失的硼原子頂點。它是一種活潑的中等揮發性的液體,沸點略高於水,為108攝氏度。B6H10的分子結構和內部電荷分佈如圖所示,其偶極矩計算值為3.69D。根據Wade規則,其styx數碼為(4220)。

己硼烷製備方法

酸解硼化鎂或硼化鈹;熱解乙硼烷以及在真空下用多磷酸對[(C2H5)3NH]+[B9H14]-進行加質子作用,都可產生少量的己硼烷。通過B5H11的鹼催化互變製備B6H10,產率有時可達30%左右。在乙醚中使辛硼烷(化學式B8H12,由癸硼烷降解制取)進行有限的水解,可幾乎定量地製得B6H10,利用B2H6與 LiB5H8反應,也能製備B6H10。近來,人們通過B5H9的溴化產物1-BrB5H8,在乙醚中與KH作用產生K[1-BrB5H7];然後使它與B2H6反應可製得B6H10。其反應方程式為:
2K[BrB5H7] + B2H6 → 2KBr + 2B6H10
B6H10可以去質子化得到 [B6H9]- 或質子化得到 [B6H11]+

己硼烷化學性質

作為一種液態硼烷,其化學性質活潑,容易與空氣發生燃燒反應,放出硼化合物特有的綠色火焰。它可以作為反應硼烷自由基的路易斯鹼,形成各種連接簇。
按理論推測B6H10可先發生頂端氫的取代反應,後發生底端氫的取代反應,但這些簡單的親電子或親核取代反應幾乎未見報道。不過B6H10在-78℃的乙醚中可與甲基鋰和氫化鈉(鉀)作用脱去一個橋氫而形成[B6H9]-
B6H10 + CH3Li -(乙醚)→ LiB6H9 + CH4
B6H10 + MH → MB6H9 + H2 (M=Na,K)
B6H9-在室温下分解的很緩慢,比B5H8-穩定,另外,我們可以通過下列反應看到B5H9、B6H10和B10H14之間的相對酸度(給出質子的能力)是隨硼烷分子的變大而增強的:
B6H10 + LiB5H8 -(乙醚)→ LiB6H9 + B5H9
B10H14 + LiB6H9 -(乙醚)→ LiB10H13 + B6H10
在200℃的氣相中,用二甲基乙炔來處理B6H10,可產生少量的碳硼烷(CH3)2C2B6H6;在紫外光照射下,產率可達12%。B6H10與Fe2(CO)9作用將生成一種揮發性黃色配合物晶體μ-Fe(CO)4-B6H10,與PPh3作用可生成加合物Ph3P·B6H10。B6H10即使在90℃的水中,16小時後也不會水解完全;與30%的鹼作用,只會放出很少量的氫氣,説明它還是比較穩定的。但是,在酸性條件下它將立即完全水解,反應方程式如下:
B6H10 + 18H2O -(H+)→ 6B(OH)3 + 14H2

己硼烷安全信息

與其他硼烷一樣,己硼烷化學性質活潑,容易與空氣發生燃燒反應,所以應密封在惰性氛圍下短期保存。具有毒性,防止攝入和直接排放到環境中