Бор
Взаимодействие с растворами щелочей жидких боранов идёт несколько иначе, чем В2Н6. Первоначально они растворяются без выделения водорода. При подкислении раствора начинается распад на Н2 и Н3ВО3, однако он идёт весьма медленно и реакция для своего завершения требует многих дней. В щелочных растворах жидких боранов образуются соли более устойчивых кислот.
Возможно, что они тождественны солям, получаемым путём обработки борида магния щелочами. Соли эти (а также одновременно получаемые производные Н2В4О6) представляют собой бесцветные кристаллические вещества, растворы которых являются сильными восстановителями.
Твёрдый при обычных условиях В10Н14 растворяется в спиртах и эфирах, причём проявляет свойства сильной одноосновной кислоты. Некоторые соли декаборана известны и в твёрдом состоянии. Так, взаимодействием NaH с раствором В10Н14 в пропиловом эфире был получен NaВ10Н13, а взаимодействием раствора В10Н14 в диглиме с водным раствором [N(CH3)4]OH — нерастворимый в воде жёлтый [N(CH3)4]В10Н13. Свойства двухосновной кислоты характерны и для обеих форм В18Н16. Примером соли последней из них может служить довольно устойчивый к гидролизу К2В10Н14 (получаемый действием КВН4 на декаборан в водной среде). Были получены также соли типов МIB11H14 M2IB11H13 (вторые — в сильнощелочной среде), производящиеся от неизвестного в свободном состоянии борана В11Н15.
Исходя из В10Н14 были получены интересные производные ионов В10Н102- и В12Н122-. Известны не только содержащие их соли (в частности, нерастворимые серебряные), но и кристаллогидраты свободных кислот — (Н3О)2В10Н10·хН2О и (Н3О)2В12Н12·хН2О. Кислоты эти сравнимы по силе с Н2SO4.
Рассматриваемые ионы могли бы производиться от нормальных насыщенных боранов В10Н12 и В12Н14, но с этим трудно совместить принятое для них при рентгеноструктурном анализе икосаэдрическое взаимное расположение атомов бора. Оба иона отличаются высокой химической стойкостью — на них практически не действуют ни кислоты, ни щелочи. Их атомы водорода могут быть частично или полностью заменены на атомы галогенов, причём химические свойства при такой замене существенно не изменяются. В частности, Cs2В10Cl10 устойчив на воздухе до 400 °С.
Из производных диборана (В2Н6) наиболее важны аналогичные фтороборатам по строению соли типа М[BH4] (боргидриды, или боранаты), известные для ряда металлов. Примером может служить бесцветный кристаллический NaBH4, устойчивый при обычных условиях и хорошо растворимый в воде. Водород в анионе {BH4]- отрицателен и играет роль атома галогена. Все боронаты являются сильными восстановителями.
Взаимодействие диборана со взвешенным в кипящем эфире порошком гидрида лития ведёт к образованию бороната лития по схеме:
2 LiH + В2Н6 = 2 Li[ВН4]
Более практически важный боранат натрия в аналогичных условиях не образуется. Для его получения предложены различные пути, например основанный на реакциях:
NaH + B(OCH3)3 = Na[HB(OCH3)3] и затем
Na[HB(OCH3)3] + B2H6 = 2 Na[BH4] + 2 B(OCH3)3.
Первая из этих последовательных реакций проводится с кипящим B(OCH3)3, а вторая легко идёт при комнатной температуре. Из Na[BH4], например, по схеме:
NaBH4 + KOH = KBH4 + NaOH
могут быть получены боранаты и других щелочных металлов. Взаимодействие NaBH4 c NH4F в жидком аммиаке был получен и устойчивый лишь ниже -40 °С боранат аммония — NH4BH4.
Смотрите также
Кислотно-каталитические процессы в нефтепереработке и в нефтехимии. Решение обратной задачи кинетики
...
Предисловие редактора перевода
Historia est magistra vitae: История — учитель жизни.
По-разному реализовывали этот древний латинский завет историки науки. Иногда
история науки использовалась в качестве инструмента оценки нау ...
Кислоты
Цель: познакомить учащихся с органическими и неорганическими кислотами,
присутствующими вокруг нас; подробно рассмотреть строение и свойства
неорганических кислот; научить работать с научной ...