Диборан

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.

Диборан
Общие
Систематическое наименование	Диборан
Традиционные названия	Бороэтан
Хим. формула	B2H6
Физические свойства
Состояние	газ
Примеси	Пентаборан
Молярная масса	27,67 г/моль
Плотность	0,447 (–112°C)
Энергия ионизации	11,38 ± 0,01 эВ
Термические свойства
Температура
• плавления	−165,5 °C
• кипения	−92,4 °C
Пределы взрываемости	0,8 ± 0,1 об.%
Мол. теплоёмк.	298 К Дж/(моль·К)
Энтальпия
• образования	36,4 кДж/моль
Давление пара	39,5 ± 0,1 атм
Классификация
Рег. номер CAS	19287-45-7
Рег. номер EINECS	242-940-6
SMILES	[H][B]1([H])[H][B]([H])([H])[H]1
InChI	InChI=1S/B2H6/c1-3-2-4-1/h1-2H2 KLDBIFITUCWVCC-UHFFFAOYSA-N
RTECS	HQ9275000
ChEBI	33590
ChemSpider	17215804
Безопасность
ЛД50	40 мг/м3 (крыса, 4 часа) 29 мг/м3 (мышь, 4 часа) 159-181 мг/м3 (крыса, 15 минут)
Токсичность	очень ядовит
Сигнальное слово	Очень опасно
Пиктограммы СГС
NFPA 704	4 4 4 W
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Получение

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

В промышленности диборан получают путём восстановления BF₃:

${\mathsf {2BF_{3}+6NaH\longrightarrow B_{2}H_{6}+6NaF}}$

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

${\mathsf {4BCl_{3}+3LiAlH_{4}\longrightarrow 2B_{2}H_{6}+3LiAlCl_{4}}}$

${\mathsf {4BF_{3}+3NaBH_{4}\longrightarrow 2B_{2}H_{6}+3NaBF_{4}}}$

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:

${\mathsf {B_{2}H_{6}+6H_{2}O\longrightarrow 2H_{3}BO_{3}+6H_{2}}}$.

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

${\mathsf {2AlH_{3}+B_{2}H_{6}\ {\xrightarrow {\ }}2Al(BH_{4})_{3}}}$,

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

На воздухе горит зелёным пламенем:

${\ce {B2H6 + 3O2 -> B2O3 + 3H2O}}$

Сферы использования

Производные бороводородов применяются в качестве антиоксидантов, катализаторов окисления предельных и ароматических углеводородов в спирты и фенолы, добавки к смазочным маслам.

Диборан в СССР и США изучался для применения в качестве ракетного или авиационного 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.