테트라보레인

Tetraborane
테트라보레인
ball-and-stick model of tetraborane
이름
IUPAC 이름
테트라보레인(10)
아라크노-BH410
식별자
체비
켐스파이더
유니
  • InChi=1S/B4H10/c5-1-3(5)2(7-3)4(1,3,6-1)8-2/h3-4H,1-2H2 checkY
    키: WEYOKDYMENDQ-UHFFFAOYSA-N checkY
  • InChi=1/B4H10/c5-1-3(5)2(7-3)4(1,3,6-1)8-2/h3-4H,1-2H2
    키: WEYOKDYYMRSQ-UHFFFAOYQ
속성[1]
B4H10
어금질량 53.32 g/190
외관 무색 가스
밀도 2.3 kg m−3(가스)
녹는점 -120.8°C(-185.4°F, 152.3K)
비등점 18°C(64°F, 291K)
달리 명시된 경우를 제외하고, 표준 상태(25°C [77°F], 100 kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공된다.
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Infobox 참조 자료

테트라보레인(시스템 명칭은 아라흐노-테트라보레인(10))은 1912년 스톡과 메세네즈가 분류한 최초의 붕소 하이드라이드 화합물로, 알프레드 스톡에 의해 처음 격리되었다. 18℃에서 비교적 낮은 비등점을 가지고 있으며 상온에서는 기체다. 테트라보레인 가스는 악취와 독성이 있다.

역사

붕소 등급은 1950년대에 Lipscomb 외 연구진에 의한 X선 회절 분석을 이용하여 설명되었다. X선 데이터는 2-전자 다중점 결합을 나타냈다. 이후 고해상도 X선 데이터를 기반으로 한 분석을 실시해 전하 밀도를 분석하였다.[2]

구조

다른 붕소와 마찬가지로 테트라보레인의 구조는 수소 교량이나 양성자 이중 결합과 함께 다중점 결합을 포함한다. 그 공식인 BH에410 따르면 아라크노 군집으로 분류되며 나비 기하학이 있어 웨이드의 규칙에 의해 합리화할 수 있다.[3] 각 붕소는 혼합되며3, "붕어 B1과 B3를 둘러싸고 있는 세 개의 수력발전소의 구성은 대략 삼각형이며 120°[4]: 35 의 결합 각도를 예측할 수 있는 이러한 붕소에 대해 대략 사면혼합성을 제안한다." 그러나 붕소 배열은 결합 각도가 실제로 105°와 90°[4]: 3 사이이기 때문에 이코사면 또는 팔면체의 파편으로 분류할 수 있다.

The comparison of the diffraction data from X-ray diffraction and electron diffraction gave suspected bond lengths and angles: B1—B2 = 1.84 Å, B1—B3= 1.71 Å, B2—B1—B4= 98 ̊, B—H = 1.19 Å, B1—Hμ = 1.33 Å, B2—Hμ =1.43 Å.[4]: 3

준비

테트라보레인은 산과 마그네슘, 알루미늄 또는 베릴륨 붕산염의 반응을 통해 생성될 수 있다. 붕산 마그네슘의 가수분해, 붕소의 수소분해, 고온에서 할로겐화, 디보란의 열분해 역시 테트라보레인을 생성한다. 보라이드 마그네슘의 가수 분해는 테트라보렌의 높은 생산량(14%)을 주는 최초의 반응 중 하나였다. 인산은 보라이드 마그네슘과의 반응에서 가장 효율적인 산(염산, 황산 제외)으로 판명되었다.

이소머스

과학자들은 현재[when?] 아라크노-테트라보레인 구조의 비스(디보라닐) 이소머를 생산하기 위해 노력하고 있다. bis(diboranyl)는 Hartree-Fock 방식(HF) 수준에서 낮은 에너지를 가질 것으로 예상된다. 아말감 나트륨이 존재하는 상태에서 BHI의25 결합이나 우르츠 반응에 의해 테트라보란을 합성할 때 비스(디보라닐) 이소머가 초기에 생성된다는 증거가 있다. 비스(디보라닐) 이소머에서 아라크노-테트라보레인 구조로 변환하는 세 가지 경로가 계산적으로 구성되었다.

경로 1: BH37 및 BH를3 통한 분산 경로
경로 2: 로컬 최소값으로 구분된 두 전환 상태에 대한 일치 경로
경로 3: 펜타 조정 이소머를 매개체로 사용하는 또 다른 결합된 경로

경로 2와 3은 각각 33.1kcal/mol, 22.7kcal/mol의 에너지로 보다 정력적으로 선호되기 때문에 가능성이 더 높다.[5]

안전

쉽게 산화되기 때문에 진공상태로 유지해야 한다. 테트라보레인은 공기, 산소, 질산과 접촉할 때 발화한다. 테트라보란을 포함한 붕소는 일반적으로 매우 독성이 강하며 생물학적으로 파괴적이다. 토끼와 쥐에 대한 작은 일일 노출로 구성된 연구결과가 나왔다.[6]

참조

  1. ^ Weast, Robert C., ed. (1981). CRC Handbook of Chemistry and Physics (62nd ed.). Boca Raton, FL: CRC Press. p. B-84. ISBN 0-8493-0462-8.
  2. ^ Förster, Diana; Hübschle, Christian B.; Luger, Peter; Hügle, Thomas; Lentz, Dieter (2008). "On the 2-Electron 3-Center B−H−B Bond: Charge Density Determination of Tetraborane(10)". Inorganic Chemistry. 47 (6): 1874–1876. doi:10.1021/ic701924r. ISSN 0020-1669. PMID 18271535.
  3. ^ 그래임스, 러셀 N. "보론" 고급 무기 화학. F. 알버트 코튼, 제프리 윌킨슨, 카를로스 A. 무릴로, 만프레드 보흐만. 제6차 개정 N.P.: 1999. 143-46. 인쇄하다
  4. ^ a b c 립스콤, 윌리엄 N. 보론 하이드리드 뉴욕: 1963년 W. A. 벤자민 인쇄하다
  5. ^ Ramakrishna, Vinutha; Duke, Brian J. (2004). "Can the Bis(diboranyl) Structure of B4H10 Be Observed? The Story Continues". Inorganic Chemistry. 43 (25): 8176–8184. doi:10.1021/ic049558o. ISSN 0020-1669. PMID 15578859.
  6. ^ "Archived copy" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2011-07-27. Retrieved 2011-05-11.{{cite web}}: CS1 maint: 타이틀로 보관된 사본(링크)

외부 링크