КАРБОРА́НЫ

Структуры карборанов (светлые кружки BH, тёмные – CH).

КАРБОРА́НЫ, бо­рор­га­ни­че­ские со­еди­не­ния об­щей фор­му­лы C_nB_mH_n+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, $t_{пл}$ 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.