БОРОВОДОРОДЫ

БОРОВОДОРОДЫ (бораны, гидриды бора), соед. общей ф-лы ВnНm, где п находится в пределах от 2 до 20, а m обычно равно п + 4 или п + 6. Св-ва нек-рых бороводородов представлены в таблице; др. известные бороводороды - октабораны В8Н12, В8Н14, В8Н16 и В8Н18, нонаборан В9Н15, гексадекаборан В16Н20, октадекаборан В18Н22, эйкозабораны В20Н16 и В20Н26.

Для молекул бороводородов (см. рис.) характерен дефицит электронов, высокие координац. числа атома В (до 7), наличие мостиковых связей В—Н—В, существование кластерных группировок из соединенных друг с другом атомов В. Атомы бора в молекулах объединены в полиэдрич. группировки-фрагменты икосаэдра (В12) или октаэдра (В6). Длины связей В—В 0,169-0,187 нм, В—Н в концевых группах 0,119-0,120 нм, во фрагментах В—Н—В 0,133-0,143 нм.

В соед. В2Н6 концевые группы ВН2 лежат в одной плоскости, атомы В и Н в них образуют двухэлектронные двухцентровые связи. Два центральных атома Н объединены с атомами В трехцентровыми двухэлектронными связями В—Н—В, образующимися в результате перекрывания sр3-гибридных орбиталей двух атомов В и s-орбитали атома Н. Эффективный заряд на мостиковых атомах Н — 0,22, на атомах В + 0,22. В молекуле В4Н10 шесть двухцен-тровых связей В—Н, четыре трехцентровые В—Н—В и одна двухцентровая В—В. Молекулы В5Н9 и В10Н14, помимо связей описанных типов, содержат трехцентровые связи В—В—В.

Бороводороды бесцветны, обладают резким неприятным запахом. Соед. В2Н6 и В4Н10 - газы, бороводороды с п = 5-9-жидкости, с п1059-21.jpg 10 - кристаллы. Все бороводороды хорошо раств. в орг. р-рителях. Бороводороды химически весьма активны (особенно члены ряда ВnНn+6). На воздухе окисляются до В2О3, а при п = 2-6 самовоспламеняются. С водой образуют Н3ВО3 и Н2, со спиртами - алкилбораты и Н2. Вступают в электроф. и нуклеоф. замещение, напр.: В10Н14 + 2(CH3)2S -> B10H12[S(CH3)2]2 + Н2. С ненасыщенными углеводородами образуют борорг. соед. (гидроборирование), напр.: В2Н6 + 6С2Н4 -> 2В(С2Н5)3. С гидридами металлов дают комплексные гидриды, напр.: В2Н6 + 2NaH -> 2Na[BH4]. Характерная р-ция бороводородов-расщепление связи В—Н—В: 2В4Н10 + 2R2O -> 2В3Н7*OR2 + В2Н6. Бороводороды весьма склонны к образованию соед., содержащих комплексные анионы [ВН4]-, [В3Н8]-, [В9Н14]-, [В10Н13]-, [В10Н14]2-, [В20Н20]4- и др., напр.: В2Н6 + Na[BH4] -> Na[B3H8] + Н2. Особенно устойчивы химически и термически соед. с анионамиnНn]2-, где n = 6-12. Пиролиз бороводородов, как правило, сопровождается полимеризацией и конденсацией образующихся низших гидридов; при этом связи В—В не разрываются.