第六章 p区元素（课件）- 《中级无机化学（第2版）》同步教学（高教版）

第六章 p 区 元 素 要点 硼烷 硼烷的命名 硼烷的结构分类和Wade 规则 硼烷的拓扑结构 杂硼烷 金刚石 石墨及其石墨层间化合物 碳纤维 富勒烯 线型碳 纳米碳管 无机高分子 习题 1(1)(2)(4), 2, 10, 11(2), 16, 18 硼烷是硼氢化合物的总称。硼能形成多种氢化物, 如B2H6、B4H10、B5H9。除中性硼氢化物之外, 还有一系列的硼氢阴离子, 如BH4－、[B3H8]－、[BnHn]2－(n＝6～12)等。 6.1 硼烷化学 6.1.1 制备、性质和命名 6.1.1.1 硼烷的制备 ● 以三卤化硼与强氢化剂如四氢硼化钠或氢化铝钾等 在质子性溶剂中反应来制备乙硼烷。如 3NaBH4 ＋ 4BF3 2B2H6＋3NaBF4 二甘醇二甲基醚 1 硼氢化物的合成 ● 一种简便的实验室合成法是把NaBH4小心地加到 浓H2SO4之中: 2NaBH4 ＋ 2H2SO4 2NaHSO4＋B2H6＋2H2 ● 工业上在高压下以AlCl3为催化剂, 以Al和H2还原 氧化硼制得: B2O3 ＋ 2Al ＋ 3H2 B2H6 ＋ Al2O3 压力, AlCl3 较高级的硼烷一般可通过热解乙硼烷来制备: 100℃, 10MPa 2B2H6 B4H10 ＋ H2 180℃ 5B2H6 2B5H9 ＋ 6H2 150℃, 二甲醚 2B2H6 B4H10 ＋ H2 此外, 不少高级硼烷还可以用其他一些方法来制备。如 －110℃ K[B5H12] ＋ HCl B5H11 ＋ H2 ＋ KCl －110℃ K[B6H11] ＋ HCl B6H12 ＋ KCl 2 硼烷阴离子的合成 主要有两种方法: (1) BH缩聚法 用乙硼烷或其他来源的BH基团去处理低级硼烷使 其缩合, 并把BH基团有效地添加到硼烷中去, 如 373 K 2BH4－ ＋ 2B2H6 [B6H6]2－ ＋ 7H2 (2) 低级硼烷阴离子盐的热解法 热解产物强烈地依赖于温度、 阳离子和溶剂。 以[B3H8]－盐的热解为例： [(CH3)4N][B3H8] [(CH3)3NBH3] ＋[(CH3)4N]2[B10H10]＋[(CH3)4N]2[B12H12] CsB3H8 Cs2B9H9 ＋ Cs2B10H10 ＋Cs2B12H12 CsB3H8 [Cs2B12H12]－ △ △ △, 微量