硼烷的性质和应用

性质：硼和氢组成的化合物的总称，又称硼氢化合物。

随着硼原子数的增加，由气态经液态至固态。

例如，常温下乙硼烷B2H6为气体，丁硼烷(10)B4H10为液体，而癸硼烷(14)B10H14则为固体。

剧毒！易挥发，易燃，对水和空气敏感。

易和路易斯碱形成不稳定的加合物，然后发生异裂或均裂。

硼烷属原子簇化合物，有闭式（笼形）、开式（巢形）和网式（蛛网形）三种基本结构类型，通式分别为B n H2-n（n = 6-12）、B n H n+4和B n H n+6。

闭式为完整的多面体，去掉一个顶点转变为网式。

后二者均为不完整的、开口的多面体骨架。

图中依次表示了B6H2-6（闭式）、B5H9（开式）和B4H10（网式）的结构。

后二者又均为缺电子分子，有多中心键。

例如，开式和网式结构中，有三中心-两电子的硼-氢-硼键，有些硼烷中还有三中心-两电子的硼-硼-硼键或其他形式的多中心键。

在有机合成中，乙硼烷是硼氢化反应重要的试剂。

癸硼烷是硅橡胶的硫化促进剂。

某些硼氢阴离子如BH-4等是合成化学和分析化学中常用的硫化促进剂。

硼磷聚合物与石棉制成的复合材料，强度高，且可在600-700℃长期使用。

硼烷的研究对发展真空技术在化学中的应用及结构和化学键理论也有重要的意义。

可由三氟化硼和硼氢化钠反应或由其他硼烷热解而来。

硼烷是无色的。

几乎所有硼烷通过皮肤渗透或吸入时都是剧毒的。

低级硼烷室温下为气体，随着分子量增加变为挥发性的液体或固体，沸点接近分子量相近的碳氢化物。

硼烷的生成都是吸热的。

化学性质极活泼。

有几种硼烷能在空气中自燃。

其特征反应，包括硼烷桥
键的对称或不对称裂解，产生BH3或BH2+的反应；脱H+的反应；簇扩大反应和H+的亲电取代反应。

硼烷及其衍生物是用途极广的化学试剂。

也可作高温燃料和用于合成耐高温材料和新型无机橡胶硫化助剂等。

又称硼氢化合物，是硼与氢组成的化合物的总称。

硼烷分子有两种类型：BnHn+4和BnHn+6，前者较稳定。

现在已制得二十多种硼烷。

其中乙硼烷B2H6、丁硼烷B4H10在室温下为气体，戊硼烷B5H9或已硼烷B6H10为液体，癸硼烷为固体。

最简单的硼烷应该是BH3 ，但这一化合物不能单独存在，只存在其衍生物，因此，硼烷中的第一个成员是B2H6。

乙硼烷易溶于乙醚，其余多数溶于苯。

加热时易分解成硼和氢气，多数硼烷在空气中能自燃，硼烷燃烧时放出大量的热，所以可用作火箭的高能燃料，但这类物质毒性大，在一般条件下燃烧不完全。

简单的硼烷无色，有难闻臭味，性质不稳定，有毒。

硼烷分子中组成某些化学键的一对电子共享于3个原子之间，形成了三中心键（B—B—B键和B—H—B 键）。

可用卤化硼与氢化铝锂的反应制取，主要用作喷气飞机和火箭的高能燃料。

硼烷的毒性很大：吸入乙硼烷会损害肺部；吸入癸硼烷会引起心力减退；水解较慢的硼烷易积聚而使中枢神经系统中毒，并会损害肝脏和肾脏。

乙硼烷燃烧：
B2H6+3O2=B203+3H2O
乙硼烷水解时放出大量的热，如：
B2H6+6H2O=2B(OH)3↓+6H2↑
乙硼烷有强还原性，可作还原剂。

它跟氢化锂反应生成更强的还原剂硼氢化锂，用于有机合成。

乙硼烷可用硼的卤化物在乙醚溶液中跟氢化铝锂LiAlH4反应制得。

将乙硼烷加热到100～250℃得其它高硼烷。

硼烷命名中硼原子个数的表示方法为：硼原子数小于10者用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示，超过10者用中文数字表示，在硼烷名称后面还应加上带圆括号的阿拉伯数字，表示硼烷中的氢原子数。

随着硼原子数的增加，硼烷可由气态（如乙硼烷、丁硼烷）经液态（如戊硼烷、已硼烷）至固态（如癸硼烷）。

用量最大的是乙硼烷，主要由三氟化硼加工制得。

硼烷都具有难闻的臭味，低级硼烷（硼原子数少）的化学性质十分活泼，与空气接触时会发生爆炸性的分解，可发生水解、卤化、胺化、氢化、烷基化、醇解等反应，也可与金属有机化合物反应。

最早制取硼烷的方法是用金属硼化物水解，因产率甚低，已不采用。

工业上生产乙硼烷主要是利用三氟化硼与氢化锂在乙醚中作用制得：6LiH+2BF3─→6LiF+B2H6
硼烷在近代工业和军事上具有重要用途，由于它燃烧时能放出大量的热，主要用于火箭和导弹的高能燃料。

此外，还可作为金属或陶瓷零件的处理剂，也可作为橡胶的交联剂，在硅橡胶生产中特别有效。