Диборан

Диборан
Общие
Систематическое наименование	Диборан
Традиционные названия	Бороэтан
Физические свойства
Состояние	газ
Примеси	Пентаборан
Молярная масса	27,67 г/моль
Плотность	0,447 (–112°C)
Термические свойства
Температура
• плавления	−165,5 °C
• кипения	−92,4 °C
Мол. теплоёмк.	298 К Дж/(моль·К)
Классификация
Рег. номер CAS	19287-45-7
Безопасность
ЛД50	40 мг/м3 (крыса, 4 часа) 29 мг/м3 (мышь, 4 часа) 159-181 мг/м3 (крыса, 15 минут)
Токсичность	очень ядовит
Пиктограммы СГС
NFPA 704	4 4 4 W
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Диборан — бороводород, химическое соединение водорода и бора с формулой B₂H₆. Был впервые синтезирован в XIX веке. Представляет собой бесцветный газ с неприятным сладковатым запахом, слегка напоминающим сероводород. Сильно ядовит. При соприкосновении с воздухом может самопроизвольно воспламеняться.

Получение

Существующие методы получения диборана основаны на взаимодействии галогенидов или алкоксидов бора с донорами гидрид-ионов.

В промышленности диборан получают путём восстановления BF₃:

[math]\displaystyle{ \mathsf{2 BF_3 + 6 NaH \longrightarrow B_2H_6 + 6 NaF } }[/math]

При получении диборана в лабораторных условиях восстанавливают фторид или хлорид бора:

[math]\displaystyle{ \mathsf{4 BCl_3 + 3 LiAlH_4 \longrightarrow 2 B_2H_6 + 3 LiAlCl_4 } }[/math]

[math]\displaystyle{ \mathsf{4 BF_3 + 3 NaBH_4 \longrightarrow 2 B_2H_6 + 3 NaBF_4 } }[/math]

Химические свойства

Диборан является сильной кислотой Льюиса, так как способен образовывать комплексы с основаниями (например, с аммиаком).

Диборан взаимодействует с водой. При этом выделяется водород и образуется борная кислота:

[math]\displaystyle{ \mathsf{B_2H_6 + 6H_2O \longrightarrow 2H_3BO_3 + 6 H_2 } }[/math].

Медленно вступает в реакцию с гидридом алюминия образуя (тетрагидридоборат алюминия), что позволяет запаковать его в кристаллы для получения водорода:

[math]\displaystyle{ \mathsf{2AlH_3+B_2H_6 \ \xrightarrow \ 2Al(BH_4)_3} }[/math],

при 70 ℃ эти кристаллы разлагаются с образованием октадекабората (III) алюминия и выделением диборана.

На воздухе горит зелёным пламенем:

[math]\ce{ B2H6 + 3O2 -> B2O3 + 3H2O }[/math]

Сферы использования

Производные бороводородов применяются в качестве антиоксидантов, катализаторов окисления предельных и ароматических углеводородов в спирты и фенолы, добавки к смазочным маслам. В СССР диборан предлагался в качестве ракетного или самолётного топлива.

Физиологическое значение

Диборан (B₂H₆, Бороэтан) токсичен, числится в списке сильнодействующих ядовитых веществ, относится к первому классу опасности и в высоких концентрациях обладает ярко выраженным удушающим действием. Также он может поражать центральную нервную систему.

ПДК диборана в воздухе рабочей зоны производственных помещений составляет 0,1 мг/м³ согласно ГОСТ 12.1.005-76.

См. также

• Гидрид-ион
• Двухэлектронная трёхцентровая связь

Ссылки

• Важнейшие соединения бора : [арх. 29 ноября 2019] // Кафедра общей и неорганической химии, Факультет естественных наук, Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева.