Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Decaborane
Трехмерная структура декаборана
Имена
Другие имена
декаборана
тетрадекагидрид декаборона
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ChemSpider
ECHA InfoCard100.037.904 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
  • 241-711-8
UNII
  • InChI = 1S / B10H14 / c11-5-1-2-3 (1,5) 7 (2,9 (3,5,11) 13-7) 8 (2) 4 (1,2) 6 (1, 5) 10 (4,8,12-6) 14-8 / ч 1-10 ч проверитьY
    Ключ: XAMMYYSPUSIWAS-UHFFFAOYSA-N проверитьY
  • InChI = 1 / B10H14 / c11-5-1-2-3 (1,5) 7 (2,9 (3,5,11) 13-7) 8 (2) 4 (1,2) 6 (1, 5) 10 (4,8,12-6) 14-8 / ч 1-10 ч
    Ключ: XAMMYYSPUSIWAS-UHFFFAOYAD
  • [H] 1 [BH] 234 [BH] 156 [BH] 278 [BH] 39 ([H] 4) [BH] 712 [BH] 853 [BH] 645 [BH] 311 [BH] 922 [BH] 14 ([H] 5) [H] 2
Характеристики
В 10 Ч 14
Молярная масса122,22 г / моль
ВнешностьБелые кристаллы
Запахгорький, шоколад -как [1]
Плотность0,94 г / см 3 [1]
Температура плавления 97–98 ° С (207–208 ° F, 370–371 К)
Точка кипения 213 ° С (415 ° F, 486 К)
Растворимость в других растворителяхНемного в холодной воде. [1]
Давление газа0,2 мм рт. Ст. [1]
Опасности
Основные опасностиможет самовоспламеняться при контакте с воздухом [1]
Пиктограммы GHSGHS02: ЛегковоспламеняющийсяGHS06: ТоксичноGHS07: ВредноGHS08: Опасность для здоровья
Сигнальное слово GHSОпасность
H228 , H301 , H310 , H316 , H320 , H330 , H335 , H336 , H370 , H372
Р210 , Р240 , Р241 , Р260 , Р261 , P262 , P264 , P270 , P271 , P280 , P284 , P301 + 310 , P302 + 350 , Р304 + 340 , P305 + 351 + 338 , P307 + 311 , P310 , P312 , P314 , P320 , P321 , P322 , P330 , P332 + 313 , P337 + 313
NFPA 704 (огненный алмаз)
точка возгорания80 ° С; 176 ° F; 353 К
самовоспламенения температуру
 149 ° С (300 ° F, 422 К)
Смертельная доза или концентрация (LD, LC):
ЛК 50 ( средняя концентрация )
276 мг / м 3 (крыса, 4 часа)
72 мг / м 3 (мышь, 4 часа)
144 мг / м 3 (мышь, 4 часа) [2]
NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США):
PEL (Допустимо)
TWA 0,3 мг / м 3 (0,05 частей на миллион) [кожа] [1]
REL (рекомендуется)
TWA 0,3 мг / м 3 (0,05 ppm) ST 0,9 мг / м 3 (0,15 ppm) [кожа] [1]
IDLH (Непосредственная опасность)
15 мг / м 3 [1]
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверитьY проверить  ( что есть   ?)проверитьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Декаборан , также называемый декабораном (14) , представляет собой боран с химической формулой B 10 H 14 . Это белое кристаллическое соединение является одним из основных кластеров гидрида бора как в качестве эталонной структуры, так и в качестве предшественника других гидридов бора. Он токсичен и летуч, с неприятным запахом. [3]

Обработка, свойства и структура [ править ]

По физическим характеристикам декаборан (14) напоминает характеристики нафталина и антрацена , все три из которых представляют собой летучие бесцветные твердые вещества. Сублимация - распространенный метод очистки. Декаборан легко воспламеняется, но, как и другие гидриды бора , горит ярко-зеленым пламенем. Он не чувствителен к влажному воздуху, хотя гидролизуется в кипящей воде, выделяя водород и давая раствор борной кислоты . Он растворим в холодной воде, а также в различных неполярных и умеренно полярных растворителях . [3]

В декаборане каркас B 10 напоминает неполный октадекаэдр . Каждый бор имеет один «радиальный» гидрид, а четыре атома бора около открытой части кластера содержат дополнительные гидриды. На языке кластерной химии структура классифицируется как «нидо».

Синтез и реакции [ править ]

Обычно он синтезируется путем пиролиза более мелких кластеров гидрида бора . Например, пиролиз B 2 H 6 или B 5 H 9 дает декаборан с потерей H 2 . [4] В лабораторных условиях борогидрид натрия обрабатывают трифторидом бора, чтобы получить NaB 11 H 14 , который подкисляется с выделением борана и газообразного водорода. [3]

Он реагирует с основаниями Льюиса (L), такими как CH 3 CN и Et 2 S , с образованием аддуктов: [5] [6]

B 10 H 14 + 2 л → B 10 H 12 L 2 + H 2

Эти частицы, которые классифицируются как «арахно» кластеры, в свою очередь реагируют с ацетиленом с образованием «клозо» орто-карборана :

B 10 H 12 · 2L + C 2 H 2 → C 2 B 10 H 12 + 2 L + H 2

Декаборан (14) - слабая кислота Бренстеда . В результате монодепротонирования образуется анион [B 10 H 13 ] - с нидо-структурой.

Приложения [ править ]

Декаборан не имеет значительного применения, хотя это соединение часто исследовалось.

В 2018 году LPP Fusion объявила о планах использования декаборана в своем следующем раунде термоядерных экспериментов. [7] Декаборан был оценен на предмет имплантации низкоэнергетических ионов бора при производстве полупроводников . Он также рассматривается для плазменной -поддерживаемых химического осаждения из паровой фазы для получения борсодержащих тонких пленок . В слитого исследований, нейтронное абсорбирующий природа бора привело к использованию этих тонких бора богатых пленок к «boronize» стенок токамака вакуумной емкости для снижения рециркуляции частиц и примесей в плазме и улучшить общую производительность. [8]

Decaborane также был разработан как добавка к специальному высокоэффективному ракетному топливу . Также были исследованы его производные, например этилдекаборан.

Декаборан - эффективный реагент для восстановительного аминирования кетонов и альдегидов. [9]

Безопасность [ править ]

Декаборан, как и пентаборан , является мощным токсином, влияющим на центральную нервную систему , хотя декаборан менее токсичен, чем пентаборан. Может впитываться через кожу.

Очистка сублимацией требует динамического вакуума для удаления выделяющихся газов. Неочищенные образцы взрываются при температуре около 100 ° C. [6]

Он образует взрывоопасную смесь с четыреххлористым углеродом , что вызвало часто упоминаемый взрыв на производственном предприятии. [10]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e f g h Карманный справочник NIOSH по химической опасности. «# 0175» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  2. ^ "Декаборан" . Немедленно опасные для жизни или здоровья концентрации (IDLH) . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  3. ^ a b c Гэри Б. Данкс, Кэти Палмер-Ордонез, Эдди Хедая "Decaborane (14)" Inorg. Synth. 1983, т. 22. С. 202–207. DOI : 10.1002 / 9780470132531.ch46
  4. ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.
  5. ^ Чарльз Р. Кутал Дэвид А. Оуэн Ли Дж. Тодд (1968). «клозо-1,2-дикарбадодекаборан (12)». Неорганические синтезы . 11 : 19–24. DOI : 10.1002 / 9780470132425.ch5 .CS1 maint: uses authors parameter (link)
  6. ^ а б М. Фредерик Хоторн, Тимоти Д. Эндрюс, Филип М. Гарретт, Фред П. Олсен, Мартен Рейнтьес, Фред Н. Теббе, Лес Ф. Уоррен, Патрик А. Вегнер, Дональд К. Янг (1967). «Икосаэдрические карбораны и промежуточные соединения, ведущие к получению карбаметаллических производных гидрида бора». Неорганические синтезы . 10 : 91–118. DOI : 10.1002 / 9780470132418.ch17 .CS1 maint: uses authors parameter (link)
  7. ^ Ван, Брайан (27.03.2018). «У LPP Fusion есть средства для достижения вехи чистой прибыли от ядерного синтеза | NextBigFuture.com» . NextBigFuture.com . Проверено 27 марта 2018 .
  8. ^ Накано, Т .; Higashijima, S .; Kubo, H .; Yagyu, J .; Arai, T .; Asakura, N .; Итами, К. «Эффекты боронизации с использованием дейтерированного декаборана (B 10 D 14 ) в JT-60U» . 15-й PSI Гифу, P1-05 . Сокендай, Япония: Национальный институт термоядерных исследований. Архивировано из оригинала на 2004-05-30.
  9. ↑ Чон У Бэ; Сын Хван Ли; Ён Джин Чо; Чхоль Мин Юн (2000). «Восстановительное аминирование карбонилов аминами с использованием декаборана в метаноле». J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1 : 145–146. DOI : 10.1039 / A909506C .
  10. ^ «Сжатая версия 79-й научно-исследовательской лекции, представленной профессором М. Фредериком Хоторном» . UCLA .

Дальнейшее чтение [ править ]

  • «Декаборан (14)» . Интернет-книга . NIST.
  • «Бор и соединения» . Национальный кадастр загрязнителей . Правительство Австралии.
  • «Декаборан» . Портал органической химии.
  • «Соединения бора: декаборан (14)» . WebElements.
  • «Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям - декаборан» . Центры по контролю и профилактике заболеваний.