Decaborano - Decaborane

Decaborano
A estrutura tridimensional do decaborano
Nomes
Outros nomes
decaborano
decaboron tetradecaidrido
Identificadores
Modelo 3D ( JSmol )
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.037.904 Edite isso no Wikidata
Número EC
UNII
  • InChI = 1S / B10H14 / c11-5-1-2-3 (1,5) 7 (2,9 (3,5,11) 13-7) 8 (2) 4 (1,2) 6 (1, 5) 10 (4,8,12-6) 14-8 / h1-10H VerificaY
    Chave: XAMMYYSPUSIWAS-UHFFFAOYSA-N VerificaY
  • InChI = 1 / B10H14 / c11-5-1-2-3 (1,5) 7 (2,9 (3,5,11) 13-7) 8 (2) 4 (1,2) 6 (1, 5) 10 (4,8,12-6) 14-8 / h1-10H
    Chave: XAMMYYSPUSIWAS-UHFFFAOYAD
  • [H] 1 [BH] 234 [BH] 156 [BH] 278 [BH] 39 ([H] 4) [BH] 712 [BH] 853 [BH] 645 [BH] 311 [BH] 922 [BH] 14 ([H] 5) [H] 2
Propriedades
B 10 H 14
Massa molar 122,22 g / mol
Aparência Cristais brancos
Odor amargo, como chocolate
Densidade 0,94 g / cm 3
Ponto de fusão 97–98 ° C (207–208 ° F; 370–371 K)
Ponto de ebulição 213 ° C (415 ° F; 486 K)
Solubilidade em outros solventes Ligeiramente, em água fria. [1]
Pressão de vapor 0,2 mmHg
Perigos
Riscos principais pode inflamar-se espontaneamente na exposição ao ar
Pictogramas GHS GHS02: InflamávelGHS06: TóxicoGHS07: NocivoGHS08: Risco para a saúde
Palavra-sinal GHS Perigo
H228 , H301 , H310 , H316 , H320 , H330 , H335 , H336 , H370 , H372
P210 , P240 , P241 , P260 , P261 , P262 , P264 , P270 , P271 , P280 , P284 , P301 + 310 , P302 + 350 , P304 + 340 , P305 + 351 + 338 , P307 + 311 , P310 , P312 , P314 , P320 , P321 , P322 , P330 , P332 + 313 , P337 + 313
NFPA 704 (diamante de fogo)
3
2
2
Ponto de inflamação 80 ° C; 176 ° F; 353 K
149 ° C (300 ° F; 422 K)
Dose ou concentração letal (LD, LC):
276 mg / m 3 (rato, 4 h)
72 mg / m 3 (camundongo, 4 h)
144 mg / m 3 (camundongo, 4 h)
NIOSH (limites de exposição à saúde dos EUA):
PEL (permitido)
 TWA 0,3 mg / m 3 (0,05 ppm) [pele]
REL (recomendado)
 TWA 0,3 mg / m 3 (0,05 ppm) ST 0,9 mg / m 3 (0,15 ppm) [pele]
IDLH (perigo imediato)
 15 mg / m 3
Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
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Referências da Infobox

O decaborano , também denominado decaborano (14) , é o borano com a fórmula química B 10 H 14 . Este composto cristalino branco é um dos principais aglomerados de hidreto de boro, tanto como estrutura de referência quanto como precursor de outros hidretos de boro. É tóxico e volátil, com um odor fétido.

Manuseio, propriedades e estrutura

As características físicas do decaborano (14) assemelham-se às do naftaleno e do antraceno , sendo que todos os três são sólidos incolores voláteis. A sublimação é o método comum de purificação. O decaborano é altamente inflamável, mas, como outros hidretos de boro , ele queima com uma chama verde brilhante. Não é sensível ao ar úmido, embora se hidrolize em água fervente, liberando hidrogênio e formando uma solução de ácido bórico . É solúvel em água fria e também em uma variedade de solventes apolares e moderadamente polares .

No decaborano, a estrutura B 10 se assemelha a um octadecaedro incompleto . Cada boro tem um hidreto "radial" e quatro átomos de boro próximos à parte aberta do aglomerado apresentam hidretos extras. Na linguagem da química de cluster, a estrutura é classificada como "nido".

Síntese e reações

É comumente sintetizado por meio da pirólise de aglomerados menores de hidreto de boro . Por exemplo, a pirólise de B 2 H 6 ou B 5 H 9 dá decaborano, com perda de H 2 . Em escala laboratorial, o boro-hidreto de sódio é tratado com trifluoreto de boro para dar NaB 11 H 14 , que é acidificado para liberar borano e gás hidrogênio.

Reage com bases de Lewis (L), como CH 3 CN e Et 2 S , para formar adutos:

B 10 H 14 + 2 L → B 10 H 12 L 2 + H 2

Essas espécies, que são classificadas como aglomerados "arachno", por sua vez reagem com o acetileno para dar o "closo" orto-carborano :

B 10 H 12 · 2L + C 2 H 2 → C 2 B 10 H 12 + 2 L + H 2

O decaborano (14) é um ácido de Brønsted fraco . A monodeprotonação gera o ânion [B 10 H 13 ] - , novamente com uma estrutura nido.

Formulários

O decaborano não tem aplicações significativas, embora o composto tenha sido frequentemente investigado.

Em 2018, LPP Fusion anunciou planos para usar decaborano em sua próxima rodada de experimentos de fusão. O decaborano foi avaliado para implantação iônica de boro de baixa energia na fabricação de semicondutores . Também foi considerado para deposição de vapor químico assistida por plasma para a fabricação de filmes finos contendo boro . Na pesquisa de fusão, a natureza de absorção de nêutrons do boro levou ao uso desses filmes finos ricos em boro para "boronizar" as paredes do recipiente a vácuo tokamak para reduzir a reciclagem de partículas e impurezas no plasma e melhorar o desempenho geral.

O decaborano também foi desenvolvido como um aditivo para combustíveis especiais para foguetes de alto desempenho . Seus derivados também foram investigados, por exemplo, etil decaborano.

O decaborano é um reagente eficaz para a aminação redutora de cetonas e aldeídos.

Segurança

O decaborano, como o pentaborano , é uma toxina poderosa que afeta o sistema nervoso central , embora o decaborano seja menos tóxico do que o pentaborano. Pode ser absorvido pela pele.

A purificação por sublimação requer um vácuo dinâmico para remover os gases desenvolvidos. Amostras brutas explodem perto de 100 ° C.

Ele forma uma mistura explosiva com tetracloreto de carbono , o que causou uma explosão frequentemente mencionada em uma fábrica.

Referências

Leitura adicional