ديكابوران

📅 آخر تحديث: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

الديكابوران ، أو الديكابوران (14) ، هو مركب غير عضوي صيغته الكيميائية B10H14 . يُصنف ضمن البوران ، وتحديدًا ضمن عناقيد هيدريد البورون . يُعد هذا المركب البلوري الأبيض أحد أهم عناقيد هيدريد البورون ، سواءً كمرجع بنيوي أو كمادة أولية لهيدريدات البورون الأخرى. وهو سام ومتطاير، وينبعث منه رائحة كريهة تشبه رائحة المطاط المحترق أو الشوكولاتة.

التعامل والخصائص والبنية

تتشابه الخصائص الفيزيائية للديكابوران (14) مع خصائص النفثالين والأنثراسين ، وكلها مواد صلبة متطايرة عديمة اللون. التسامي هو الطريقة الشائعة لتنقيته. الديكابوران شديد الاشتعال، ويحترق بلهب أخضر ساطع كغيره من هيدريدات البورون . وهو غير حساس للهواء الرطب، على الرغم من أنه يتحلل مائيًا في الماء المغلي، مُطلقًا الهيدروجين ومُنتجًا محلولًا من حمض البوريك . وهو قابل للذوبان في الماء البارد، بالإضافة إلى مجموعة متنوعة من المذيبات غير القطبية وشبه القطبية . [ 3 ]

في الديكابوران، يشبه هيكل B10 شكل ثماني عشري غير مكتمل . تحتوي كل ذرة بورون على هيدريد "شعاعي" واحد، وتتميز أربع ذرات بورون قريبة من الجزء المفتوح من العنقود بهيدريدات جسرية إضافية. في لغة كيمياء العناقيد، يُصنف هذا التركيب على أنه "نيدو".

التخليق والتفاعلات

يُصنّع عادةً عن طريق التحلل الحراري لتجمعات هيدريد البورون الأصغر . على سبيل المثال، ينتج عن التحلل الحراري لـ B₂H₆ أو B₅H₉ ديكابوران ، مع فقدان الهيدروجين . [ 4 ] على نطاق المختبر ، يُعالج بوروهيدريد الصوديوم بثلاثي فلوريد البورون لإنتاج NaB₁₁H₁₄ ، والذي يُحمّض لإطلاق البوران وغاز الهيدروجين . [ 3 ]

يتفاعل مع قواعد لويس (L) مثل CH3CN و Et2S ، لتكوين نواتج الإضافة : [ 5 ] [ 6 ]

B 10 H 14 + 2 L → B 10 H 12 L 2 + H 2

تتفاعل هذه الأنواع، المصنفة على أنها تجمعات "أراكنو"، بدورها مع الأسيتيلين لإنتاج "كلوزو" أورثو-كاربوران :

B 10 H 12 · 2 L + C 2 H 2 → C 2 B 10 H 12 + 2 L + H 2

ديكابوران (14) هو حمض برونستد ضعيف . يؤدي نزع البروتون الأحادي إلى توليد الأنيون [ B10H13 ] − ، والذي يتميز مرة أخرى ببنية نيدو .

في تفاعل بريلوخ ، يتم تحويل الديكابوران إلى أراكنو- CB 9 H − 14 :

B 10 H 14 + CH 2 O + 2 OH − + H 2 O → CB 9 H − 14 + B(OH) − 4 + H 2

التطبيقات المحتملة

لا توجد تطبيقات تجارية مهمة لمركب ديكابوران، على الرغم من كثرة الدراسات التي أُجريت عليه. وقد دُرِسَ هو ومشتقاته كمادة مضافة إلى أنواع خاصة من وقود الصواريخ عالي الأداء . كما دُرِسَت مشتقاته أيضاً، مثل إيثيل ديكابوران.

يُعد الديكابوران كاشفًا فعالًا لعملية الاختزال الأميني للكيتونات والألدهيدات. [ 7 ]

تم تقييم ديكابوران لزراعة أيونات البورون منخفضة الطاقة في صناعة أشباه الموصلات . كما تم النظر في استخدامه في الترسيب الكيميائي للبخار بمساعدة البلازما لتصنيع أغشية رقيقة تحتوي على البورون . في أبحاث الاندماج النووي، أدت خاصية امتصاص البورون للنيوترونات إلى استخدام هذه الأغشية الرقيقة الغنية بالبورون لـ"تغطية" جدران وعاء التفريغ في جهاز التوكاماك بالبورون، وذلك للحد من إعادة تدوير الجسيمات والشوائب إلى البلازما وتحسين الأداء العام. [ 8 ]

أمان

الديكابوران، مثل البنتابوران ، سم قوي يؤثر على الجهاز العصبي المركزي ، مع أن الديكابوران أقل سمية من البنتابوران. ويمكن امتصاصه عبر الجلد.

تتطلب عملية التنقية بالتسامي فراغًا ديناميكيًا لإزالة الغازات المنبعثة. تنفجر العينات الخام عند درجة حرارة تقارب 100  درجة مئوية. [ 6 ]

يشكل مزيجًا متفجرًا مع رابع كلوريد الكربون ، مما تسبب في انفجار شهير في منشأة تصنيع. [ 9 ]

في شكله البلوري، يتفاعل بشدة مع حمض النيتريك المدخن الأحمر والأبيض الذي يستخدم كمؤكسد لوقود الصواريخ، مما ينتج عنه انفجار قوي للغاية. [ 10 ]

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 6 7 دليل الجيب الخاص بالمعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية (NIOSH) حول المخاطر الكيميائية. "#0175" . المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية (NIOSH).
  2. ↑ "ديكابوران" . تركيزات تشكل خطراً فورياً على الحياة أو الصحة . المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية .
  3. 1 2 غاري بي دونكس، كاثي بالمر أوردونيز، إدي هداية "ديكابوران (14)" إنورغ. موالفة. 1983، المجلد. 22، ص 202-207. دوى : 10.1002/9780470132531.ch46
  4. ↑ غرينوود، نورمان ن.؛ إيرنشو، آلان (1997). كيمياء العناصر ( الطبعة الثانية). باتروورث-هاينمان. doi : 10.1016/C2009-0-30414-6 . ISBN  978-0-08-037941-8.
  5. ↑ تشارلز ر. كوتال؛ ديفيد أ. أوين؛ لي ج. تود (1968). " closo -1,2-Dicarbadodecaborane(12): [ 1,2-Dicarbaclovododecaborane(12 ) ] ". Inorganic Syntheses . المجلد 11. الصفحات 19-24 . doi : 10.1002/9780470132425.ch5 . ISBN   978-0-470-13170-1.
  6. 1 2 م. فريدريك هاوثورن؛ تيموثي د. أندروز؛ فيليب م. غاريت؛ فريد ب. أولسن؛ مارتن رينتجيس؛ فريد ن. تيب؛ ليس ف. وارين؛ باتريك أ. ويغنر؛ دونالد س. يونغ (1967). "الكاربورانات ذات الشكل العشري الوجوه والوسائط المؤدية إلى تحضير مشتقات هيدريد البورون الكرباماتيلي". التخليق غير العضوي . المجلد 10. الصفحات 91-118 . doi : 10.1002/9780470132418.ch17 . ISBN   978-0-470-13241-8.
  7. ↑ جونغ وو باي؛ سيونغ هوان لي؛ يونغ جين تشو؛ تشول مين يون (2000). "الاختزال الأميني للكربونيلات مع الأمينات باستخدام الديكابوران في الميثانول". مجلة الجمعية الكيميائية، معاملات بيركن 1 (2): 145-146 . doi : 10.1039/A909506C .
  8. ↑ ناكانو، ت.؛ هيغاشيجيما، س.؛ كوبو، هـ.؛ ياغيو، ج.؛ أراي، ت.؛ أساكورا، ن.؛ إيتامي، ك. "تأثيرات البورنة باستخدام ديكابوران مُدَوتَر ( B10D14 ) في JT-60U" . المؤتمر الخامس عشر لمعهد علوم الاندماج ، جيفو، ص 1-5 . سوكينداي، اليابان: المعهد الوطني لعلوم الاندماج. مؤرشف من الأصل بتاريخ 30 مايو 2004.
  9. ↑ "نسخة مختصرة من المحاضرة البحثية رقم 79 لأعضاء هيئة التدريس التي قدمها البروفيسور إم. فريدريك هاوثورن" . جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس .
  10. ↑ "أكثر تفاعل كيميائي تدميراً من مكونين غير متفجرين" . يوتيوب . ٢١ ديسمبر ٢٠٢٣. اسم الفيديو على يوتيوب: "أكثر تفاعل كيميائي تدميراً من مكونين غير متفجرين"

للمزيد من القراءة