一氫化硼

化合物

一氫化硼,又稱硼烷(1)甲硼烯,是一種不穩定的氫化物,化學式 BH。

一氫化硼
IUPAC名
λ1-borane
識別
CAS號 13766-26-2  checkY
PubChem 6397184
11094539
58594784
ChemSpider 4910333
SMILES
 
  • [BH]
InChI
 
  • 1S/BH/h1H
InChIKey UWBOAQKPEXKXSU-UHFFFAOYSA-N
Gmelin 33
ChEBI 38983
性質
化學式 HB
摩爾質量 11.82 g·mol−1
熱力學[1]
ΔfHm298K 442.7
S298K 172
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。

產生

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一氫化硼可以由紫外線照射羰基甲硼烷而成。

BH3CO → BH + CH2O[2]

當硼化合物在氫氣存在下被加熱到高溫時,就會形成一氫化硼。[3]

硼陰離子B 和氫陽離子 H+反應也會形成一氫化硼。它也可以由硼原子和氫氣反應而成。

B + H2 → BH + H

BH2 的反應能量太大,不穩定。[4]

一氫化硼可能存在於太陽黑子中,[5]不過直到 2008年仍未被檢測到。[6]

性質

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一氫化硼的電離能為 9.77 eV[7]在基態下,它的鍵解離能為 81.5 kcal/mol。[8]一氫化硼的電子親和能為 0.3 eV,形成 HB離子。[9]

在基態下,一氫化硼的偶極矩是 1.27 德拜,第一激發態 A1Π 的一氫化硼則為 0.58 德拜。[10]

儘管 BH 是閉殼分子,但它是順磁性,這與溫度無關。[11]

反應

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大量的一氫化硼並不穩定,在 20 的氣壓下,會在 20 ns 的時間迅速消失。[12] 一氫化硼會和氧氣反應,產物可能是 HBO。[2]一氫化硼不和甲烷反應,但它會和丙烷反應,形成 C3H7BH2。它和一氧化氮反應,可能產生 HBO 和HBNO。一氫化硼會和雙鍵加成,也會和水反應。[2]

一氫化硼可以以聚一氫化硼固體的形式出現,它在空氣中會自燃。[13]

一氫化硼在50 GPa時,預測會形成空間群Ibam 的固體,在超過 168 GPa時,會形成空間群為 P6/mmm的金屬態。[14]

相關離子

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一氫化硼陽離子和雙陽離子都是已知的。雙陽離子 HB2+ 可以由有兩個鍵的 σ配體框架支撐。[15]一氫化硼雙陰離子可以由胺穩定化。[16]

參考資料

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  1. ^ GROMACS Molecule Database - boron-monohydride. virtualchemistry.org. [2021-07-10]. (原始內容存檔於2021-07-10). 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 Garland, Nancy L.; Stanton, C. T.; Fleming, James W.; Baronavski, A. P.; Nelson, H. H. Boron monohydride reaction kinetics studied with a high-temperature reactor. The Journal of Physical Chemistry. June 1990, 94 (12): 4952–4956. doi:10.1021/j100375a036. 
  3. ^ Abad, Carlos; Florek, Stefan; Becker-Ross, Helmut; Huang, Mao-Dong; Heinrich, Hans-Joachim; Recknagel, Sebastian; Vogl, Jochen; Jakubowski, Norbert; Panne, Ulrich. Determination of boron isotope ratios by high-resolution continuum source molecular absorption spectrometry using graphite furnace vaporizers. Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy. October 2017, 136: 116–122. Bibcode:2017AcSpe.136..116A. doi:10.1016/j.sab.2017.08.012. 
  4. ^ Yang, Xuefeng; Dagdigian, Paul J. Chemiluminescence spectra and cross sections for the reaction of boron(4p 2P) with hydrogen and deuterium. The Journal of Physical Chemistry. 1993, 97 (17): 4270–4276. ISSN 0022-3654. doi:10.1021/j100119a006 (英語). 
  5. ^ Engvold, O. The diatomic molecules BH, BN, and BO in sunspots and the solar abundance of boron. Solar Physics. February 1970, 11 (2): 183–197. Bibcode:1970SoPh...11..183E. S2CID 119720128. doi:10.1007/BF00155219. 
  6. ^ Karthikeyan, B; Bagare, S; Rajamanickam, N; Raja, V. On the search for BF, BH and BS molecular lines in sunspot spectra. Astroparticle Physics. February 2009, 31 (1): 6–12. Bibcode:2009APh....31....6K. doi:10.1016/j.astropartphys.2008.10.009. 
  7. ^ Haynes, William M. CRC Handbook of Chemistry and Physics, 93rd Edition. CRC Press. 2012: 10–200 [2021-07-10]. ISBN 9781439880494. (原始內容存檔於2021-07-10) (英語). 
  8. ^ Bauschlicher, Charles W.; Langhoff, Stephen R.; Taylor, Peter R. On the dissociation energy of BH. The Journal of Chemical Physics. July 1990, 93 (1): 502–506. Bibcode:1990JChPh..93..502B. doi:10.1063/1.459550. 
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  15. ^ Chen, Wen-Ching; Lee, Ching-Yu; Lin, Bo-Chao; Hsu, Yu-Chen; Shen, Jiun-Shian; Hsu, Chao-Ping; Yap, Glenn P. A.; Ong, Tiow-Gan. The Elusive Three-Coordinate Dicationic Hydrido Boron Complex. Journal of the American Chemical Society. 10 January 2014, 136 (3): 914–917. PMID 24383448. doi:10.1021/ja4120852. 
  16. ^ Vargas-Baca, Ignacio; Findlater, Michael; Powell, Adam; Vasudevan, Kalyan V.; Cowley, Alan H. Boron di- and tri-cations. Dalton Transactions. 2008, (45): 6421–6. PMID 19002329. doi:10.1039/b810575h.