stringtranslate.com

Додекаборат

Анион додекабората (12) , [B 12 H 12 ] 2− , представляет собой боран с икосаэдрическим расположением 12 атомов бора , причем каждый атом бора присоединен к атому водорода. Его симметрия классифицируется молекулярной точечной группой I h .

Синтез и реакции

Существование аниона додекабората(12), [B 12 H 12 ] 2− , было предсказано HC Longuet-Higgins и M. de V. Roberts в 1955 году. [1] Хоторн и Питочелли впервые получили его 5 лет спустя, путем реакции 2-иододекаборана с триэтиламином в растворе бензола при 80 °C. [2] Его удобнее получать в два этапа из борогидрида натрия . Сначала борогидрид преобразуется в триборат-анион с использованием эфирата трифторида бора :

5 NaBH 4 + BF 3 → 2 NaB 3 H 8 + 3 NaF + 2 H 2

Пиролиз трибората дает кластер из двенадцати боров в виде натриевой соли. [3] Было опубликовано множество других методов синтеза.

Соли додекаборат-иона стабильны на воздухе и не реагируют с горячим водным гидроксидом натрия или соляной кислотой. Анион может быть электрохимически окислен до [B 24 H 23 ] 3− . [4]

Замещенные производные

Соли B
12ЧАС2−
12подвергаются гидроксилированию перекисью водорода с образованием солей [B 12 (OH) 12 ] 2− . [5] Атомы водорода в ионе [B 12 H 12 ] 2− могут быть заменены галогенами с различной степенью замещения. Для идентификации продуктов используется следующая схема нумерации. Первый атом бора имеет номер 1, затем ближайшее кольцо из пяти атомов вокруг него нумеруется против часовой стрелки от 2 до 6. Следующее кольцо атомов бора начинается с 7 для атомов, ближайших к номеру 2 и 3, и отсчитывается против часовой стрелки до 11. Атом, противоположный исходному, имеет номер 12. Родственное производное - [B 12 (CH 3 ) 12 ] 2− . Икосаэдр атомов бора имеет ароматическую природу. [ необходима цитата ]

Под давлением оксида углерода в килобарах [B 12 H 12 ] 2− реагирует с образованием карбонильных производных [B 12 H 11 CO] − и 1,12- и 1,7-изомеров B 12 H 10 (CO) 2 . Пара-дизамещение в положении 1,12 необычно. В воде дикарбонилы, по-видимому, образуют карбоксильные ионы: [B 12 H 10 (CO)CO 2 H] − и [B 12 H 10 (CO 2 H) 2 ] 2− . [ необходима цитата ]

Известно также производное перфторборана (в котором атомы водорода заменены атомами фтора). [6]

Потенциальные приложения

Соединения на основе иона [B 12 H 12 ] 2− были оценены для экстракции растворителем радиоактивных ионов 152 Eu 3+ и 241 Am 3+ . [7 ]

[B 12 H 12 ] 2− , [B 12 (OH) 12 ] 2− и [B 12 (OMe) 12 ] 2− перспективны для использования в доставке лекарств . Они образуют «клосомеры», которые использовались для создания нецелевых высокоэффективных контрастных агентов МРТ , которые сохраняются в опухолевой ткани. [8]

Соли [B 12 H 12 ] 2− являются потенциальными терапевтическими агентами в лечении рака. Для применения в нейтронной захватной терапии бора производные клозо -додекабората повышают специфичность лечения нейтронным облучением. Нейтронное облучение бора-10 приводит к испусканию альфа-частицы вблизи опухоли. [9]

Ссылки

  1. ^ Лонге-Хиггинс, Хью Кристофер; Робертс, М. де В. (июнь 1955 г.). «Электронная структура икосаэдра атомов бора». Труды Лондонского королевского общества . Серия A. Математические и физические науки. 230 (1180): 110–119. Bibcode : 1955RSPSA.230..110L. doi : 10.1098/rspa.1955.0115. S2CID  98533477.
  2. ^ Питочелли, Энтони Р.; Хоуторн, Фредерик М. (июнь 1960 г.). «Выделение икосаэдрического B
    12    ЧАС2−
    12    Ион». Журнал Американского химического общества . 82 (12): 3228–3229. doi :10.1021/ja01497a069.
  3. ^ Miller, HC; Muetterties, EL; Boone, JL; Garrett, P.; Hawthorne, MF (2007). "Борановые анионы". Неорганические синтезы . стр. 81–91. doi :10.1002/9780470132418.ch16. ISBN 978-0-470-13241-8.
  4. ^ Сиваев, Игорь Б.; Брегадзе, Владимир И.; Шеберг, Стефан (2002). «Химия клозо -додекаборатного аниона [B 12 H 12 ] 2− : Обзор». Сборник чехословацких химических сообщений . 67 (6): 679–727. doi :10.1135/cccc20020679.
  5. ^ Клейтон, Джошуа Р.; Кинг, Бенджамин Т.; Жаров, Илья; Фете, Мэтью Г.; Волкис, Виктория; Дуврис, Христос; и др. (2010). «Борные кластерные соединения». В Раухфус, Томас Б. (ред.). Неорганические синтезы . Т. 35. стр. 56–66. doi :10.1002/9780470651568.ch2. ISBN 9780471682554.
  6. ^ Shackelford, Scott A.; Belletire, John L.; Boatz, Jerry A.; Schneider, Stefan; Wheaton, Amanda K.; Wight, Brett A.; et al. (18 июня 2010 г.). "Bridged Heterocyclium Dicationic closo- Icosahedral Perfluoroborane, Borane, and Carborane Salts via Aqueous, Open-Air Benchtop Synthesis". Organic Letters . 12 (12): 2714–2717. doi :10.1021/ol100752y. ISSN  1523-7060. PMID  20499850.
  7. ^ Бернар, Р.; Корню, Д.; Грюнер, Б.; Дозол, Ж.-Ф.; Миле, П.; Боннето, Б. (сентябрь 2002 г.). «Синтез экстрагентов на основе [B 12 H 12 ] 2– и их применение для обработки ядерных отходов». Журнал металлоорганической химии . 657 (1–2): 83–90. doi :10.1016/S0022-328X(02)01540-1.
  8. ^ Axtell, JC (2018). «Синтез и применение перфункционализированных кластеров бора». Неорганическая химия . 57 (5): 2333–2350. doi :10.1021/acs.inorgchem.7b02912. PMC 5985200. PMID  29465227 . 
  9. ^ Тачикава, Сёдзи; Миёси, Тацуро; Коганей, Хаято; Эль-Зария, Мохамед Э.; Винас, Клара; Сузуки, Минору; и др. (2014). «Липосомы, инкапсулирующие клозо-додекаборат спермидиния, как эффективные средства доставки бора для нейтронной захватной терапии». Chemical Communications . 50 (82): 12325–12328. doi : 10.1039/c4cc04344h . PMID  25182569.