硼烷氨
硼烷氨 | |
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IUPAC名 Ammonia borane 硼烷氨 | |
英文名 | Ammonia borane |
識別 | |
CAS號 | 13774-81-7 ![]() |
ChemSpider | 371215 |
SMILES |
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性質 | |
化學式 | H6NB |
摩爾質量 | 30.86534 g·mol⁻¹ |
外觀 | 無色蠟狀固體 |
密度 | 0.780 g/cm3 |
熔點 | 104 ℃ |
沸點 | 分解 |
溶解性(水) | 易溶 |
結構 | |
晶體結構 | 14mm(四方)>200K |
配位幾何 | 類似於乙烷 |
危險性 | |
安全術語 | S:S14,S15,S26,S36/37/39 |
主要危害 | 易燃 |
相關物質 | |
相關化學品 | NaBH4,B3N3H6,BH3,C2H6 |
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。 |
硼烷氨是一個化合物,分子式為H3NBH3。硼烷氨是最基本的硼-氮化合物,因為氫經濟的發展,硼烷氨因其穩定的儲氫能力引起人們的關注。
合成
因為乙硼烷和氨反應通常生成二氨鹽[H2B(NH3)2]+·[BH4]−,所以,硼烷氨的製作方法一般是用一個甲硼烷的加合物和氨反應,如下所示:[1]
- BH3(THF) + NH3 → BH3NH3 + THF
硼烷氨的另一個合成方法在2007年取得了專利,[2]如下圖所示:
結構與性質
硼烷氨的結構可以被看做是氮和硼的氫化物,但就性質上來說,硼上的氫比較顯鹼性,而氮上的氫有一定的酸性。在標準狀況下,硼烷氨是一個固體。硼烷氨也是乙烷的等電子體,結構與乙烷類似,不過顯而易見的是,它與乙烷在性質上的相似度很低,因為硼烷氨是固體而乙烷是氣體(沸點:-181℃,相差284℃)。學界已經就這個顯著的差別討論了很多年。
B-N的鍵長是1.58(2)Å,B-H和N-H的鍵長分別是1.15和0.96Å。
硼烷氨的固體結構顯示NH和BH中心有着很強的相互作用。[3][4]
最初對於硼烷氨的晶體學分析把B和N的相對位置弄反了,直到應用可以更精確定位氫原子的中子繞射技術,才得到最新的結構。
應用
在氫經濟中,硼烷氨可以作為機動車使用的備選氫來源或氫儲存的材料,因為當加熱硼烷氨時,它首先會聚合成(NH2BH2)n,如果繼續加熱,再繼續聚合成(NHBH)n。[5]
在有機合成中,硼烷氨被用作一個在空氣中穩定的乙硼烷的衍生物。
參考文獻
- ^ Shore, S.G.; Boeddeker, K.W. Large Scale Synthesis of H2B(NH3)2+BH4− and H3NBH3. Inorganic Chemistry. 1964, 3: pp. 914–15. doi:10.1021/ic50016a038.
- ^ WO 2007120511,2007
- ^ Klooster, W.T.; Koetzle, T. F.; Siegbahn, P. E. M.; Richardson, T. B.; Crabtree, R. H., Study of the N-H...H-B Dihydrogen Bond Including the Crystal Structure of BH3NH3 by Neutron Diffraction, Journal of the American Chemical Society, 1999, 121: pp. 6337–6343, doi:10.1021/ja9825332
- ^ Boese, R; Niederprüm, N.; Bläser, D., Maksic, Z.B., Eckert-Masic, M. , 編, Molecules in Natural Science and Medicine, Chichester, England: E. Horwood, 1992
- ^ "Hydrogen gets on board (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館)", Maciej Gutowski and Tom Autrey, Royal Society of Chemistry