碳硼烷

碳硼烷有机金属类的任何成员化合物包含碳(C),硼(B)氢(H)。碳硼烷的一般公式是由C₂B_nH_{n+ 2},在这n是一个整数;碳硼烷与n从3到10的特点。

第一个碳硼烷生产在1950年代,但结果没有解密,直到1962 - 63年出版。从那以后,成千上万的碳硼烷已经准备好了,和他们结合过渡金属收益率衍生品称为metallacarboranes,其中一些表现出催化活性。

碳硼烷的结构和成键

碳硼烷的多面体分子结构基于网络的硼和碳原子,在这个碳原子占据相邻的位置。因此,碳硼烷及其衍生物的结构类似的等电子(拥有相同数量的电子)多面体硼烷,如硼烷,他们涉及three-centre债券以及普通two-centre债券。他们最重要的结构特征是碳的共价键同时五六个其他原子。

此外,命名法碳硼烷采用相同的结构前缀(closo- - - - - -,arachno——等)的硼烷。原子在碳硼烷化合物的编号开头的顶点原子(即最低协调。、用最少的债券)和多面体的顶点原子沿顺时针方向与碳原子编号被给予尽可能低的数字。研究碳硼烷是昊图公司碳硼烷C₂B₁₀H₁₂,由乙炔与癸硼烷的反应二乙酯的存在硫化。它的分子结构就像一个二十面体10硼原子和两个相邻碳原子形成了极点。

反应和碳硼烷的合成

碳硼烷一般由反应乙炔或乙炔衍生品与硼氢化物,前三个carboranes-trigonal双锥体1,5度₂B₃H₅;1、2 - 1、6 -异构体的八面体C₂B₄H₆;和五角锥体上₂B₅H₇——是在1950年代被pentaborane的反应生成的低收益率(9)与乙炔无声放电。与硼烷的情况一样,尼多- - -arachno-carboranes不耐热,活性比相应的空气和化学试剂closo-carboranes,其中大部分是稳定到400°C (750°F),尽管他们可能重新排列更稳定的异构形式。

三个同分异构的二十面体closo-carboranes公式C₂B₁₀H₁₂都是不寻常的易于制备,稳定在空气中。不仅有自己的化学是所有碳硼烷的广泛地研究,但他们的发现开创了该领域的快速发展。虽然他们的系统国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)的名字是closo-dicarbadodecaborane(12),三个同分异构体往往简单地叫昊图公司- - - - - -,元- - - - - -,帕拉碳硼烷。

最常见的碳硼烷,昊图公司异构体,可用数量multikilogram自1970年代初以来,最好由乙炔的反应,C₂H₂,癸硼烷(14)的路易斯碱二乙基硫醚等(C₂H₅)₂年代。尼多- b₁₀H₁₄+ 2 (C₂H₅)₂S→B₁₀H₁₂{S (C₂H₅)₂}₂+ H₂
B₁₀H₁₂{S (C₂H₅)₂}₂+ C₂H₂→closo1,2摄氏度₂B₁₀H₁₂+ 2 (C₂H₅)₂S + H₂另外两个同分异构体准备热异构化的1、2 - (昊图公司-)异构体。

大量衍生品的二十面体closo-carboranes,特别是1,2摄氏度₂B₁₀H₁₂已经准备的氢原子被其他组织的替代。尽管他们对热的稳定性和试剂,1964年美国化学家m·弗雷德里克·霍桑显示退化来尼多碳硼烷阴离子通过与强碱反应在质子的溶剂(那些能够捐赠H⁺离子);例如,closo1,2摄氏度₂B₁₀H₁₂+罗娜+ 2卢武铉→Na (尼多7,8 c₂B₉H₁₂]+ B(或)₃+ H₂(R是一个烷基)。这些尼多阴离子的笼子里,叫做dicarbollide离子(从西班牙语什锦菜,意思是“碗”)导致的准备metallacarboranes自己广泛的化学。

第一个hypho碳硼烷C₃B₄H₁₂据报道1993年由罗伯特•Greatrex诺曼·n·格林伍德,和他们的同事。