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戊硼烷(11)

鎖定
戊硼烷(11),無機化合物,是一種網式硼烷,它與更常見的戊硼烷(9)結構完全不同,因此為了區分,一般不省略後面的11。
中文名
戊硼烷(11)
外文名
pentaborane(11)
arachno-pentaborane(11)
化學式
B5H11
分子量
65.14
CAS登錄號
18433-84-6
熔    點
-123 ℃
沸    點
63 ℃
水溶性
緩慢反應

戊硼烷(11)簡介

戊硼烷(11),符合通式BnHn+6,沒有戊硼烷(9)穩定,因此其性質研究的較少。這符合網式硼烷沒有巢式硼烷更穩定的一般規律。

戊硼烷(11)結構及物理性質

結構 結構
B5H11的分子結構和內部電荷分佈如右圖所示,它是一種網式分子,除了5個梢端氫,3個橋氫以外還有另外的3個氫與硼原子直接鍵合,其styx數碼為(3203)。
B5H11是一種無色流動液體,揮發性比B5H9稍為低一些。

戊硼烷(11)製備方法

通過乙硼烷在較低的温度(<175℃)下進行短時間的熱解反應,可很容易地製得B5H11。使丁硼烷(10)和乙硼烷在一種熱(120℃)-冷(-30℃)反應器中起反應,也能很順利地製取,方程式如下:
2B4H10 + B2H6 = 2B5H11 + 2H2
通過B4H9-(可由B4H10與KH或NH3作用等方法制取)在約-35℃的乙醚溶液中與B2H6反應先形成B5H12-,然後使它與液態HCl作用,也可製備B5H11。一個更系統的合成需要用三溴化硼處理 B4H9-。路易斯酸提取氫負得到不穩定的B4H8,這是生成B5H11的前體。反應如下:
B4H9- + BBr3 = B4H8 + HBBr3-
2B4H8 = B5H11 + "B3H5"
其中"B3H5"不是具體的化合物,而是副產物混合物。

戊硼烷(11)化學性質

戊硼烷(11)的化學性質同物理性質一樣,也不如戊硼烷(9)研究得多。總的來説,沒有B5H9穩定。例如B5H11在60℃時可緩慢分解成乙硼烷和少量癸硼烷;在100℃時它將迅速分解而成乙硼烷和B5H9等。
它可以定量地水解成丁硼烷(10)和硼酸
B5H11 + 3H2O = 2B4H10 + B(OH)3 + 2H2
與三甲胺等路易斯鹼反應會分解,生成BH3的配合物和各種硼烷的混合物,以及氫氣。這種反應可用來製備己硼烷。相反,B5H11與二甲醚反應卻可生成一種能分離出來的加合物[(CH3)2O·B5H11];這種加合物也許是B5H11鹼催化分解生成B6H10、B2H6、B4H10和B5H9時的中間體。
與網式丁硼烷類似,B5H11可在-35℃下生成不對稱裂解的二氨合物,這種產物在過量B5H11作用下將放出B4H10而產生B5H10-
B5H11 + 2NH3 = [(NH3)2BH2]+[B4H9]-
[(NH3)2BH2]+[B4H9]- + B5H11 = [(NH3)2BH2]+[B5H10]- + B4H10
同樣類似的,B5H11與某些弱配位體L(如CO和PF3)作用,將形成裂解產物L·B4H8和L·BH3。B5H11在AlCl3存在下與烷基滷反應並不生成烷基戊硼烷(11),而是生成遊離的鏈烷烴和一種滷代戊硼烷(11)。與乙烯在25℃反應,主要產物是(C2H5)B5H11,同時也生成少量的C2H4B4H8、B4H10、(C2H5)2B2H4、(C2H5)B2H5、B2H6和H2,它與乙炔反應,將生成烷基戊硼烷(11)和碳硼烷。

戊硼烷(11)安全信息

與其他硼烷一樣化學性質活潑且易於空氣反應,使用和儲存需格外小心。