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二.硼烷的化学键


以后相继合成出的多种系列的硼烷化合物,一类是开放式硼烷有巢状和网状,通式为BnHn+m,另一类是封闭型的硼烷,通式为BnH2-n。对巢型、网型硼烷BnHn+mLipscomb提出以下关系式:

x=m-s 其中s为键个数
t=n-s t为 键个数
y=(2s-m)/2 y为B-B键个数
n为B-H端键个数,x为网中B-H键个数。

根据关系式可解出当m,n为某正整数时,有多少组(s,t,y,x)正整数解存在,即可能有多少异构体存在。

对于封闭型笼状硼烷BnH2-n,因m=0 所以s=x=0  可确定t,y即
t=n-2,
  y=3

即从定域键的观点,每个封闭型硼烷有3个B-B双中心键,n-2个三中心键,笼的定域键个数为n+1个,端基B-H键n个,总定域键(2n+1)个,成键电子数为4n+2个,例如是八面体构型,笼骨架定域键为7个,B-H端键为6个,共需26个价电子成键,而正好有26个价电子,满足要求。同样为正二十面体构型,骨架需13个定域键,端基12个氢键,共需50个价电子,而有50个价电子,可形成稳定构型,Lipscomb因此获得诺贝尔化学奖。

a、B2H6

b、B3H9

c、B4H10

d、B5H9

e、B10H14  

图6-2 常见硼烷化合物

碳硼烷化合物

巢状硼烷部分B原子被C取代,形成碳硼烷,这些碳硼烷如同环烯烃能与金属原子化合形成金属配合物如,(结构如下图):

                   图6-3 碳硼烷与过渡金属配合物的结构

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