Декаборан
| |
| |
| Имена | |
|---|---|
| Другие имена
быть обезглавленным
тетрадекагидрид декабора | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.037.904 |
| Номер ЕС |
|
ПабХим CID
|
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| Б 10 Ч 14 | |
| Молярная масса | 122.22 g/mol |
| Появление | Белые кристаллы |
| Запах | горький, шоколадный или жженая резина [ 1 ] |
| Плотность | 0,94 г/см 3 [ 1 ] |
| Температура плавления | 97–98 ° C (207–208 ° F; 370–371 К) |
| Точка кипения | 213 ° С (415 ° F; 486 К) |
| Растворимость в других растворителях | Чуть-чуть, в холодной воде. [1] |
| Давление пара | 0,2 мм рт. ст. [ 1 ] |
| Опасности | |
| Безопасность и гигиена труда (OHS/OSH): | |
Основные опасности
|
может самопроизвольно воспламениться при контакте с воздухом [ 1 ] |
| СГС Маркировка : | |
   
| |
| Опасность | |
| H228 , H301 , H310 , H316 , H320 , H330 , H335 , H336 , H370 , H372 | |
| P210 , P240 , P241 , P260 , P261 , P262 , P264 , P270 , P271 , P280 , P284 , P301+P310 , P302+P350 , P304+P340 , P305+P351+P338 , P307+P311 , P310 , P312 , P314 , P320 , P321 , P322 , P330 , P332+P313 , P337+P313 , P361 , P363 , P370+P378 , P403+P233 , P405 , Р501 | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| точка возгорания | 80 °С; 176 °Ф; 353 К |
| 149 ° С (300 ° F; 422 К) | |
| Летальная доза или концентрация (LD, LC): | |
ЛК 50 ( средняя концентрация )
|
276 мг/м 3 (полный привод, 4 часа) 72 мг/м 3 (мышь, 4 часа) 144 мг/м 3 (мышь, 4 часа) [ 2 ] |
| NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |
ПЭЛ (допустимо)
|
СВВ 0,3 мг/м 3 (0,05 ppm) [кожа] [ 1 ] |
РЕЛ (рекомендуется)
|
СВВ 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 стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
Декаборан , также называемый декабораном(14) , представляет собой неорганическое соединение с химической формулой B 10 H 14 . Он классифицируется как боран , а точнее, как кластер гидрида бора . Это белое кристаллическое соединение является одним из основных кластеров гидрида бора, как эталонной структуры, так и предшественника других гидридов бора. Он токсичен и летуч, издает неприятный запах, похожий на запах горелой резины или шоколада.
Обращение, свойства и структура
[ редактировать ]Физические характеристики декаборана(14) напоминают характеристики нафталина и антрацена , все три из которых представляют собой летучие бесцветные твердые вещества. Сублимация – распространенный метод очистки. Декаборан легко воспламеняется и горит ярко-зеленым пламенем, как и другие гидриды бора . Он не чувствителен к влажному воздуху, хотя в кипящей воде гидролизуется, выделяя водород и давая раствор борной кислоты . Он растворим в холодной воде, а также во многих неполярных и умеренно полярных растворителях . [ 3 ]
В декаборане каркас В 10 напоминает неполный октадекаэдр . Каждый бор имеет один «радиальный» гидрид, а четыре атома бора вблизи открытой части кластера содержат дополнительные гидриды. На языке кластерной химии структура классифицируется как «нидо».
Синтез и реакции
[ редактировать ]Его обычно синтезируют посредством 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 боргидрид натрия обрабатывают трифторидом бора с получением NaB 11 H 14 , который подкисляют 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 ]
- Б 10 Ч 14 + 2 Л → Б 10 Ч 12 Л 2 + Ч 2
Эти виды, которые классифицируются как «арахно»-кластеры, в свою очередь реагируют с ацетиленом с образованием «клозо» орто-карборана :
- Б 10 Ч 12 2Л + С 2 Ч 2 → С 2 Б 10 Ч 12 + 2 Л + Ч 2
Декаборан(14) — слабая кислота Бренстеда . При монодепротонировании образуется анион [B 10 H 13 ] − , опять же со структурой нидо.
В реакции Бреллоха декаборан превращается в арахно-CB 9 H 14. − :
- Б 10 Н 14 + СН 2 О + 2 ОН − + Н 2 О → СВ 9 Н 14 − + Б(ОН) 4 − + Ч 2
Возможные применения
[ редактировать ]Декаборан не имеет существенного коммерческого применения, хотя это соединение часто исследуется. Его и его производные исследовали в качестве добавки к специальным высокоэффективным ракетным топливам . Исследовались также его производные, например этилдекаборан. [ нужна ссылка ]
Декаборан — эффективный реагент для восстановительного аминирования кетонов и альдегидов. [ 7 ]
Декаборан был оценен для имплантации низкоэнергетических ионов бора при производстве полупроводников . Он также рассматривался для плазменного из паровой фазы химического осаждения для изготовления борсодержащих тонких пленок . В исследованиях термоядерного синтеза способность бора поглощать нейтроны привела к использованию этих тонких, богатых бором пленок для «борирования» стенок вакуумного сосуда токамака , чтобы уменьшить рециркуляцию частиц и примесей в плазму и улучшить общие характеристики. [ 8 ] Это оценивалось в контексте ядерного синтеза . [ 9 ]
Безопасность
[ редактировать ]Декаборан, как и пентаборан , является мощным токсином, поражающим центральную нервную систему , хотя декаборан менее токсичен, чем пентаборан. Он может впитываться через кожу.
Очистка путем сублимации требует динамического вакуума для удаления выделяющихся газов. Образцы сырой нефти взрываются при температуре около 100 °C. [ 6 ]
Он образует взрывоопасную смесь с четыреххлористым углеродом , которая стала причиной часто упоминаемого взрыва на производственном объекте. [ 10 ]
В кристаллической форме он бурно реагирует с красной и белой дымящей азотной кислотой , которая используется в качестве окислителя ракетного топлива, вызывая чрезвычайно мощную детонацию. [ 11 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. «#0175» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ «Декаборан» . Непосредственно опасные для жизни и здоровья концентрации (IDLH) . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ Перейти обратно: а б Гэри Б. Данкс, Кэти Палмер-Ордонес, Эдди Хедайя «Декаборан (14)» Inorg. Синтез. 1983, вып. 22, с. 202–207. два : 10.1002/9780470132531.ch46
- ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8 .
- ^ Чарльз Р. Кутал; Дэвид А. Оуэн; Ли Дж. Тодд (1968). « Клозо -1,2-Дикарбадодекаборан(12): [ 1,2-Дикарбакловододекаборан(12 )]». Неорганические синтезы . Том. 11. С. 19–24. дои : 10.1002/9780470132425.ch5 . ISBN 978-0-470-13170-1 .
- ^ Перейти обратно: а б М. Фредерик Хоторн; Тимоти Д. Эндрюс; Филип М. Гарретт; Фред П. Олсен; Мартен Рейнджес; 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 . Том. 10. С. 91–118. дои : 10.1002/9780470132418.ch17 . ISBN 978-0-470-13241-8 .
- ^ Чон У Бэ; Сын Хван Ли; Молодой Джин Чо; Чхоль Мин Юн (2000). «Восстановительное аминирование карбонилов аминами с использованием декаборана в метаноле». Дж. Хим. Soc., Перкин Транс. 1 (2): 145–146. дои : 10.1039/A909506C .
- ^ Накано, Т.; Хигасиджима, С.; Кубо, Х.; Ягю, Дж.; Арай, Т.; Асакура, Н.; Итами, К. «Эффекты борирования с использованием дейтерированного декаборана (B 10 D 14 ) в JT-60U» . 15-й ПСИ Гифу, P1-05 . Сокендай, Япония: Национальный институт термоядерного синтеза. Архивировано из оригинала 30 мая 2004 г.
- ^ Ван, Брайан (27 марта 2018 г.). «У LPP Fusion есть средства, которые пытаются достичь рубежа чистой прибыли от ядерного синтеза | NextBigFuture.com» . NextBigFuture.com . Проверено 27 марта 2018 г.
- ^ «Сокращенная версия 79-й факультетской исследовательской лекции, представленной профессором М. Фредериком Хоторном» . Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе .
- ^ «Самая РАЗРУШИТЕЛЬНАЯ химическая реакция двух НЕвзрывоопасных компонентов» . Ютуб . 21 декабря 2023 г.
Название видео на YouTube: «Самая РАЗРУШИТЕЛЬНАЯ химическая реакция двух НЕвзрывоопасных компонентов».
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- «Декаборан(14)» . Веб-книга . НИСТ.
- «Бор и соединения» . Национальный реестр загрязнителей . Правительство Австралии.
- «Декаборан» . Портал органической химии.
- «Соединения бора: декаборан (14)» . ВебЭлементы.
- «Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям - Декаборан» . Центры по контролю и профилактике заболеваний.