КАРБОРА́НЫ
-
Рубрика: Химия
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
Книжная версия:
Электронная версия:
КАРБОРА́НЫ, борорганические соединения общей формулы CnBmHn+m (n=1–6, m=3–10). В молекулах К. атомы B и C находятся в вершинах полиэдра и связаны между собой многоцентровыми связями. Наиболее изученный икосаэдрический К. C2B10H12 существует в виде трёх изомеров, различающихся положением атомов C в полиэдре: o-C2B10H12 (рис., a) получают реакцией декаборана B10H14 с ацетиленом в присутствии ацетонитрила, диметиланилина и др.; при нагревании o-изомера до темп-ры 400 °C образуется м-изомер, выше 600 °C – n-изомер. Все три изомера – твёрдые кристаллич. бесцветные вещества, легко возгоняются, tпл ок. 300 °C (в запаянном капилляре), устойчивы на воздухе, растворимы в органич. растворителях, нерастворимы в воде. В К. каждый атом B и C связан с атомом H. С помощью реакций замещения водорода получены многочисл. производные К.; изучение этих реакций и свойств показало, что К. представляют собой трёхмерные ароматич. системы. К. с числом атомов углерода более двух значительно менее изучены, чем моно- и диуглеродные. Пример моноуглеродного К. – икосаэдрический анионный К. [CB11H12]– (рис., б). К. с закрытой структурой называются клозо-соединениями. При действии ряда оснований на o-C2B10H12 происходит удаление одного атома B из полиэдра с образованием открытой нидо-структуры [нидо-C2B9H12]– (рис., в). Отщепление от неё мостикового атома H приводит к аниону (изолобальному циклопентадиенильному), который образует комплексные соединения с переходными металлами – металлокарбораны – аналоги металлоценов. Известны К., в которых атом B заменён на атомы N, P, As, S, – гетерокарбораны.
К. применяют в качестве компонентов высокоэнергетичных ракетных топлив и нейтронопоглощающих материалов. Производные К. – мономеры для синтеза карборансодержащих полимеров (поликарборансилоксанов и др.), на основе которых созданы термостойкие эластомеры и клеевые композиции.