北京大学：《无机化学》课程教学课件（PPT讲稿）第五章 非金属原子簇化合物

第5章非金属原子簇化合物 Molecular electron-poor 2 13l14/V15/W Li Be Polymeric B Na Mg Al Si K Ca Zn Ga Ge As Rb Sr Cd In Sn Sb Cs Ba Hg TI Pb Bi Molecular Molecular lonic electron- electron- precise rich

第5章 非金属原子簇化合物

B N F 空轨道 孤电子对 2 3 界R 原子簇 有机 P4Sg(链) 端基

B C N O F 空轨道 孤电子对 1 1 2 3 原子簇 有机 P4 S8 (链） 端基

固体硼的结构单元，B2 Ih点群（20面体) a (b) 30条边 电子数=12x3=36, 36-10=26 硼烷和碳硼烷 二 富勒烯和碳纳米管

一. 硼烷和碳硼烷 二. 富勒烯和碳纳米管 固体硼的结构单元，B12 Ih点群（20面体） 30条边 电子数=123=36， 36−10=26

硼烷(Borane) 1.硼烷的组成 BaHntm B2H2 BH102 BsH>BsHI B6H102 B10H14 缺电子的硼氢簇合物 B,H6和CH等电子

一. 硼烷(Borane) 1. 硼烷的组成 BnHn+m B2H6 , B4H10, B5H9 , B5H11, B6H10, B10H14 缺电子的硼氢簇合物 B2H6 和 C2H4 等电子 H H H H B B C C H H H H H H

闭式-BH2 巢式B.Ht4 蛛网式BHt6 蛛式-BHn+6 BsHg五硼烷(9)C4 B,H1o四硼烷(10)C2 闭合式-B6H。2O BgH10六硼烷(10)C B与H11五硼烷(11)Cs 闭合式B12H1226 B1oH14十硼烷(14)C2

闭式−BnHn 2− 巢式−BnHn+4 蛛网式−BnHn+6

BHio 四硼烷(10) B4H46 BsHo 五硼烷（⑨） B,H5+4 BsHn 五硼烷(11) BH5+6 B.H10 六硼烷10) B6H6+4 B6H12 六硼烷(12) B。H6+6 B12H12 十二硼烷阴离子 (B12H2+2) m=2 闭式(closo) m=4 巢式(nido) 通式：B.且+m m=6 蛛网式(arachno)

B4H10 四硼烷(10) B4H4+6 B5H9 五硼烷(9) B5H5+4 B5H11 五硼烷(11) B5H5+6 B6H10 六硼烷(10) B6H6+4 B6H12 六硼烷(12) B6H6+6 B12H12 2– 十二硼烷阴离子 ( B12H12+2 ) m=2 闭式（closo) m=4 巢式 (nido) 通式：BnHn+m m=6 蛛网式 (arachno)

2.硼烷的特点 1.热稳定性差 2.化学稳定性差（自燃，水解） 3.燃烧值大（△G小） 4.毒性大 3.硼烷的制备：B,H,作起始物（用BF制备BH,) B2H6g)→2BH3(g) B2HG(g)+BH3(g)->BH(g)+H(g) B3H(g)+BH3(g)->BH1o(g)

2. 硼烷的特点： 1. 热稳定性差 2. 化学稳定性差(自燃, 水解) 3. 燃烧值大(G小) 4. 毒性大 3. 硼烷的制备: B2H6作起始物(用BF3制备B2H6 ) B2H6 (g) ⎯→2BH3 (g) B2H6 (g) + BH3 (g) ⎯→B3H7 (g)+H2 (g) B3H7 (g)+ BH3 (g) ⎯→ B4H10(g)

二，硼烷中的化学键（定域） Lipscomba提出：3c-2e(三中心两电子键) B B B B 3c-2eBBB键 3c-2eBHB键

二. 硼烷中的化学键 (定域) Lipscomb提出: 3c-2e(三中心两电子键) B B B B B H B B B B H B 3c-2e BBB键 3c-2e BHB键 B B B

nido BnHn+4 H 4个BHB BsH9(4120) 1个BBB 2e 2个BB 4e 0个BH2 Oe 5个BH 10e 总电子： 24e B5Hg五嚼烷(9)C4v

nido BnHn+4 4个BHB 8e 1个BBB 2e 2个BB 4e 0 个BH2 0e 5个BH 10e 总电子: 24e H B B H H H H H B5 H9 (4120) H B H B H B

H H H arachno BnHn+6 3个BHB6e HB 2个BBB 4e B5H11(3203) O个BB 0 3个BH2 6e 5个BH 10e 总电子： 26e B5H11五硼烷(11)Cs sx(3203)表示

H B B H H H H H B5 H11 (3203) H B B H B H H H arachno BnHn+6 3个BHB 6e 2个BBB 4e 0个BB 0 3 个BH2 6e 5个BH 10e 总电子: 26e styx (3203)表示