戊硼烷(11)

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。

基本介紹

• 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

簡介

戊硼烷（11），符合通式B_nH_n+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。

結構及物理性質

B₅H₁₁的分子結構和內部電荷分布如右圖所示，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）。

結構

B₅H₁₁是一種無色流動液體，揮發性比B₅H₉稍為低一些。

製備方法

通過乙硼烷在較低的溫度（＜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作用等方法製取）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。

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。總的來說，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存在下與烷基鹵反應並不生成烷基戊硼烷（11），而是生成游離的鏈烷烴和一種鹵代戊硼烷（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。

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。