Karboraanit

Karboraanit (karboboraanit) ovat organobooriyhdisteitä, joilla on yleinen kaava [(CH) a ( BH) mHb ] c , jossa a = 1-6 (yleensä 1 tai 2), m = 3-10.

Karboraanit ovat luokka yhdisteitä, joiden rakenteet liittyvät isoelektronisiin boraaneihin.

Ensimmäisen karboraanin (kutsutaan myös bareniksi) hankkivat Neuvostoliiton kemistit L. I. Zakharkinin johdolla vuonna 1963 [1] .

Karboraanimolekyyleillä on monitahoinen rakenne, jossa CH-ryhmät ja booriatomit sijaitsevat polyhedronin kärjessä, ja booriin liittyvät vetyatomit voivat olla sekä silloitus- että terminaalisia [2] . Tunnetaan sekä neutraalit karboraanit (c = 0, tässä tapauksessa yleinen kaava (CH) a (BH) m H a + m ), että karboraanianionit (c = "-") ja kationit (c = "+") .

Monitahoisen rakenteen "virheiden" mukaisesti karboraanit jaetaan kloso- , nido- , arakno- ja hypho -karboraaneihin.

Closokarboraaneilla on "suljettu" rakenne, jossa hiili- tai booriatomit sijaitsevat monitahoisen kaikissa pisteissä, tällaisen polyhedronin kaikki pinnat ovat kolmioita. Closo- Karboraaneilla on jonkin verran vääristyneen oktaedrin , ikosaedrin , trigonaalisen bipyramidin ja joidenkin muiden epäsäännöllisten monitahojen rakenne .

Nido- , arakno- ja hypho -karboraanien rakenteet ovat polyhedroneja, joissa on yksi, kaksi ja kolme kärkeä vapaana; ne voivat sisältää silloittavia vetyatomeja, jotka osallistuvat kahden elektronin kolmen keskuksen B-H-B-sidoksiin.

Boorin ja hiilen runkoatomien lukumäärästä riippuen karboraanit jaetaan alempaan (4-6 kehysatomia), keskikokoiseen (7-9 atomia) ja korkeampiin (10-12 atomia). Alemmat karboraanit ovat haihtuvia värittömiä nesteitä, korkeammat ovat kiteisiä aineita, jotka liukenevat orgaanisiin liuottimiin. Alemmat karboraanit hydrolysoituvat suhteellisen helposti boorihapoksi ja hapettuvat hitaasti ilmassa, kun taas korkeammat karboraanit, erityisesti ikosaedriset closo -karboraanit, ovat stabiileja.

Korkeimmat erittäin stabiilit ja helposti saatavilla olevat dikarbododekaboraanit C 2 B 10 H 12 ovat tutkituimpia , niistä tunnetuin o-karboraani (closo-1,2-dikarbadodekaboraani(12)) syntetisoituu helposti asetyleenistä ja dekaboraanista katalyysin avulla. Lewis-emäkset, m- ja p-karboraanit saadaan o-karboraanin lämpöisomeraatiolla.

Tunnetaan myös heterokarboraanit, joissa yksi rungon boori- tai hiiliatomeista on korvattu heteroatomilla (P, As, Al, Sn jne.) ja metallokarboraanit - metalloseenin kaltaiset siirtymämetallien kompleksit (Fe, Ni, Cr jne. ) .), jossa metalli sitoutuu syklisten karboraaniligandien pariin:

Kirjallisuus

• Grimes, Russell N. Carboranes  (uus.) . - Academic Press , 2011. - ISBN 9780080921044 .
• L. I. Zakharkin, V. N. Kalinin. Metallokarboraanit. Advances in Chemistry, 1974, osa 43, nro 7, ss. 1207-1240.

Muistiinpanot

1. ↑ Tieteellinen kylvö  (venäjäksi)  // Tiede ja elämä . - M .: Pravda, 1976. - Nro 10 . - S. 12 .
2. ↑ karbaboraanit // IUPAC Gold Book . Käyttöpäivä: 1. maaliskuuta 2013. Arkistoitu alkuperäisestä 4. marraskuuta 2015. (määrätön)

Sanakirjat ja tietosanakirjat	Iso venäläinen maailman ympäri Britannica (verkossa) Brockhaus
Bibliografisissa luetteloissa	NDL : 00565063