丁硼烷

丁硼烷,更准确地说是丁硼烷(10)网式丁硼烷,是第一种获得分类(斯多克和马塞内茨,1912年)及分离出来(阿尔弗雷德·霍克)的硼烷。它的沸点相对较低,只有18°C,在室温下沸腾。丁硼烷有毒并有恶臭味。丁硼烷的热稳定性较差。[2]

丁硼烷
IUPAC名
tetraborane(10)
arachno-B4H10
识别
CAS号 18283-93-7  N
ChemSpider 21865171
InChI
InChIKey WEYOKDYZYYMRSQ-UHFFFAOYAQ
ChEBI 33592
性质[1]
化学式 B4H10
摩尔质量 53.32 g·mol¹
外观 无色气体或液体
密度 2.3 kg m-3(气态)
熔点 −120.8 °C
沸点 18 °C
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

物理性质

丁硼烷又叫“四硼烷”,沸点在1.0133bar下(1bar=105Pa)为13℃,在0.516Pa下为0℃。密度为0.56g/cm3(-25℃,液态)和0.70g/cm3(固态)。[2]

丁硼烷在水中的溶解度很小,可飘浮在冷水中缓慢地水解,但不如乙硼烷那样容易水解。丁硼烷可任意溶解在C6H6CS2中。[2]

安全

因为它很容易被空气氧化,所以必须储存在真空中。丁硼烷与空气、氧气或硝酸接触即会燃烧。包括丁硼烷在内的几乎所有硼烷被认为有剧毒,并对生物体有强烈的损害。一项使用兔子和老鼠的毒性丁硼烷研究证实了这一点。[3]

制备

  • 丁硼烷可由硼化锰硼化铝硼化铍与酸反应来制备。硼化锰的水解、卤化硼的高温加氢乙硼烷的热解也可以获得丁硼烷。
  • 硼化锰的水解是最早获得较高产率(14%)丁硼烷的反应之一。硼化锰酸解时最有效的酸是磷酸,而不是酸性更强的盐酸硫酸。卤化硼在金属氢化物存在下的高温加氢还原也可获得丁硼烷。[4]
  • 丁硼烷可以通过热解乙硼烷的方法制备[2]
2 B2H6 → B4H10 + H2
也可以在大量氢气中,与100℃和五硼烷-11(B5H11)反应10分钟得到[2]
B5H11 + H2(大量) → B4H10 + 1/2 B2H6
  • 还有一种方法,通过金属钠碘代乙硼烷的反应制备:
2 B2H5I + 2 Na → B4H10 + 2 NaI [2]

参考资料

  1. Weast, Robert C. (编). 62nd. Boca Raton, FL: CRC Press. 1981: B-84. ISBN 0-8493-0462-8.
  2. 《硼氢化合物》.郑学家 主编.化学工业出版社. ISBN 978-7-122-11506-5. 第三节 四硼烷.P7-8
  3. (PDF). [2011-05-11]. (原始内容 (PDF)存档于2011-07-27).
  4. Dain, C. J.; Downs, A. J.; Laurenson, G. S.; Rankin, D. W. H. . Journal of the Chemical Society, Dalton Transactions. 1981, 1981 (2): 472–477. doi:10.1039/DT9810000472.

外部链接

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