Трехцентровые связи в соединениях бора

Однако в том случае, когда атом бора связан с тремя алкильными группами, образования трехцентровых связей не происходит, и такие соединения наиболее устойчивы в мономерной форме. Отсюда следует, что алкильные группы не могут участвовать в образовании прочных трехцентровых связей с бором, хотя в случае алюминия это оказывается возможным (1, разд. 12-1). [c.636]

При обычных температурах и давлениях соединение с эмпирической формулой ВНз имеет молекулярную формулу ВзН и называется дибора-ном. Экспериментальные исследования структуры В,Нб обнаруживают в этой молекуле два типа связей между атомами бора и водорода, что условно показано на рис. 13-8. В молекуле диборана два фрагмента ВН2 связаны вместе посредством двух мостиков В—Н—В, или, как говорят, трехцентровых связей. При этом обычная (или концевая) связь В—Н имеет меньшую длину, чем расстояние В... Н в мостиковых связях. [c.558]

Что представляет собой трехцентровая связь в соединениях бора Сколько электронов участвует в такой связи и сколько атомов она объединяет [c.340]

Хотя атом бора не имеет во внешнем слое -орбиталей, бор тем не менее иногда образует соединения с координационным числом 6 их строение объясняют наличием трехцентровых связей. [c.328]

Особенность трехцентровой связи в том, что понятие ее в обычном смысле не применимо связь охватывает все три атома. Представления о двухэлектронных трехцентровых связях широко используются при описании соединений бора. [c.106]

В молекуле диборана у каждого атома бора по две двухцентровых и по одной трехцентровой связи Н—В—Н. Последние с дефицитом в один электрон (пунктир). Расстояние В—Н в мостиковых связях равно 1,334 А, в концевых связях—1,187 А. и Ткип важнейших водородсодержащих соединений бора (боранов) приведены в табл. 17.26. [c.478]

В качестве смешанного гидрида бора-алюминия можно рассматривать гидридоборат алюминия А1[ВН4]з (т. пл.. —64,5 ° С, т. кип. 44,5 ° С). Это соединение также с дефицитом электронов. Связь атомов бора и алюминия осуществляется через водород двумя трехцентровыми двухэлектронными связями (рис. 197). А1[ВН4]з можно получить по обменной реакции в эфирной среде i [c.500]

Я, так же как и другие (поскольку мои собственные открытия не были ни единственными и ни первыми в своем роде), находился под глубоким впечатлением от того, насколько всеохватывающей оказалась концепция трехцентровых связей для объяснения как наличия (например, в бора-нах), так и отсутствия химических связей. Я нашел единый и единственный геометрический мотив, который повторяется в органической, неорганической и металлоорганической химии предпочтительной геометрической формой в координационных соединениях, боранах и металлических кластерах является многогранник, все грани которого правильные или почти правильные треугольники... [c.119]

В настоящее время природа связей соединений этого типа рассматривается на основе представления о трехцентровых орбиталях с водородными мостиковыми связями. Связи с недостатком электронов возникают в молекулах, где число валентных орбита-лей превосходит число валентных электронов. Такие связи характерны для III основной подгруппы. Так, например, бор, имеющий три валентных электрона (табл. 3), может использовать четыре валентных орбитали (одна 25- и три 2/7-орбитали). Другие элементы III основной подгруппы также имеют три валентных электрона и также могут использовать большее число валентных орбиталей. Такое распределение электронов обеспечивает разнообразные реакционные возможности комплексных гидридов. [c.18]

Как нетрудно видеть, борово-дороды — соединения с дефицитом электронов. Например, в ВаНа общее число валентных электронов равно 12, т. е. их не хватает для образования восьми обычных двухэлектронных связей. Согласно ИК-и ЯМР-спектрам в диборане ВаНа имеют место двух- и трехцентровые связи (рис. 222). Две концевые группы ВНа лежат в одной плоскости, а атомы водорода и бора связаны двухцентровыми двухэлектронными связями. Два же центральных атома водорода расположены симметрично над этой плоскостью и под нею и объединены с атомами бора трехцентровой связью. [c.514]

Поскольку длина С(а) — С(д) связи намного превосходит длину двойной угле-род-углеродной связи, то допускается координационное взаимодействие между я-электронами кратной связи и вакантной орбитой атома бора, который, кроме того, соединен открытой трехцентровой связью с атомами В(з> и В(з-) и двухцентровой связью с В(а). Каждый из атомов бора соединен с атомом водорода, и, кроме того, в молекуле имеются две мостиковые связи, В(2>—Н—В(д) и В(а)—Н—В(з-) (рис. 53). [c.435]

Это соединение также с дефицитом электронов. Связь атомов бора и алюминия осуществляется через водород двумя трехцентровыми связями (рис. 211). А1[ВН4]з мож- [c.500]

Итак, мы убеждаемся, что бор-неподходящий кандидат для развития на его основе подобия органической химии по причине своей электро-нодефицитности, которая обусловливает образование трехцентровых связей и заставляет структуры соединений бора замыкаться на себя. Более того, возникающее геометрическое расположение атомов не позволяет р-орбиталям соседних атомов ориентироваться параллельно, чтобы между ними могли появиться я-связи. Таким образом, хотя бор близок по своим свойствам к углероду, сходство между ними недостаточное для существования органической химии на основе бора. [c.275]

Такие ЛМО трехцентровых мостиковых связей В—Н-В и В—В—В (например, в ВдНц и др.) или С—С—С и В—С—В ( карборанах) широко применяются при описании соединений бора. [c.103]

Гидрид алюминия (А1Нз)п — белый порошок, разлагающийся при температуре выше 105°С с выделением водорода. Подобно гидридам бора А1Нз — соединение с дефицитом электронов. Предполагается, что он имеет сетчатое строение. Атомы алюминия находятся в октаэдрическом окружении атомов водорода и каждая пара соседних атомов алюминия связана двумя трехцентровыми связями через атомы водорода сверху и снизу от плоскости сетки из атомов алюминия. Фрагмент структуры (А1Нз)п показан на рис. 234. [c.533]

Это соединение также с дефицитом электронов. Связь атомов бора и алюминия осуществляется через водород двумя трехцентровыми связями (рис. 235). Л1 [ВН41з можно получить по следующей обменной реакции в эфирной среде [c.534]

Наиболее простого соединения ВН3 не существует, так как оно сразу переходит в димер ВзН , причем дополнительно выделяется энергия. Молекула ВзН существует за счет образования трехцентровых связей, как это показано на рис. 191. Такое строение боранов делает их неустойчивыми и позволяет применять для получения чистого бора, а также как ракетные топлива или добавки к ним ВаНб + ЗОг- -ВаОз + ЗН2О АЯ = —2163,7 кДж/мол1, [c.405]

Существуют также соединения, в которых на каждую связь приходится меньше двух электронов. Для молекулярного иона водорода энергия связи составляет 267 кДж/моль при длине ее 0,106 нм. Это стабильно существующее образование, связь между протонами в котором осуществляет единственный электрон. Другим примером вещества с дефицитом валентных электронов может служить молекула диборана (борэтан) ВгНе- В отличие от этана СгНе в молекуле диборана всего 12 валентных электронов (6 от двух атомов бора и 6 от атомов водорода). Изучение свойств диборана позволило установить строение его молекулы (рис. 48). Атомы водорода, через которые связываются два атома бора, называются мастиковыми. На рис. 48 мостиковые атомы водорода связаны с бором пунктирными линиями. Кроме того, мостиковые атомы водорода лежат на плоскости, перпендикулярной плоскости расположения атомов бора и остальных четырех атомов водорода. По своей геометрии диборан представляет собой два тетраэдра с общим ребром из мостиковых атомов водорода. Каждый мостиковый атом водорода образует две мостиковые связи. Как видно из рис. 48, в молекуле диборана восемь межатомных связей, которые обслуживаются всего лишь 12 электронами (вместо 16). Это возможно потому, что каждый мостиковый атом водорода может образовать с двумя атомами бора двухэлсктронную трехцентровую связь В—И—В. При образовании последней возможно перекрывание двух гибридных ярЗ орбиталей от двух атомов бора и -орбитали атома водорода (рис. 49). Ввиду изогнутости мостиковой связи В---И—В и ее иногда называют "банановой" связью [c.87]

В последнее время химия бора обогатилась новым классом соединений т-так называемыми карборанами (бороуглеродами). Один из представителей карборанов имеет состав В10С2Н12 (барен). Это кристаллическое вещество (т. пл. 300 °С), его молекула имеет структуру икосаэдра, в котором атомы углерода аналогичны атомам бора и принимают участие в трехцентровых связях с ближайшими атомами бора (рис. 188, б). Варен растворим в органических растворителях. Вареновое ядро очень устойчиво по отношению к окислителям, щелочам. Атомы водорода, наоборот, легко замещаются. На основе карборанов получены многочисленные производные, в том числе карборановые полимеры. Многие из них обладают ценными физико-химическими и физикомеханическими свойствами (высокая термическая стабильность, высокие диэлектрические свойства и пр.). Химия карборанов в настоящее время интенсивно изучается. [c.482]

Карбониевыми ионами называют производные пентаковалент-ного карбокатиона СН5 (2), обладающего Сх-симметрией и формально образующегося путем протонирования метана. Такие частицы в отличие от карбениевых ионов являются электронодефицитными в том смысле, что число валентных электронов в них недостаточно для образования только двухэлектронных связей. Поэтому для структурного изображения карбониевых ионов используют двухэлектронную трехцентровую связь, как в гидридах бора, и следует отметить, что карбокатионы часто сравнивают с соединениями бора. Поскольку в течение многих лет термин кар- [c.512]

С водородом бор непосредственно не реагирует, однако известно большое число соединений с общей формулой В Н . Простейший член этого ряда ВНд - боран - существует только выше 100 °С в равновесии с другими, более сложными гидридами. При стандартных условиях ему соответствует димер - диборан ВзНе (рис. 25.2). В молекуле диборана два атома водорода расположены между атомами бора и участвуют в трехцентровых взаимодействиях В—Н—В, возникающих в результате перекрывания двух р -гибридных орбиталей двух атомов бора и в-орбитали атома водорода. Как и в случае водородной связи (см. рис. 18.1), из трех АО возникает три МО - связывающая, разрыхляющая и несвязывающая. В диборане существуют две такие системы связи В1—Н1—В2 и В1—На—Вз. В каждой из них участвуют два электрона - по одному от каждого атома бора и еще по одному от каждого из двух мостиковых атомов водорода. Оба электрона располагаются на самой низкой связывающей орбитали, а две другие МО остаются незанятыми. Кроме того, каждый атом бора образует еще две нормальные двухцентровые двухэлектронные связи. Трехцентровая связь менее прочна, чем нормальные связи, и диборан при нагревании диссоциирует [c.316]

Бороводороды (бораны плдриды бора) — соединения бора с водородом, отвечающие общей формуле В Н , где т=2 20, а п=т+4 или т+6. Молекулы Б. электронодефицитны, характеризуются наличием мос-тиковых связей В-Н-В и высокими — до 7 — координационными числами. Для Б. характерна двухэлектронная трехцентровая связь. [c.53]

Основные научные исследования посвящены установлению связи между пространственной и электронной структурами молекул, с одной стороны, и их физическими, химическими и биологическими свойствами, с другой. В течение ряда лет занимался исследованиями соединений, содержащих связь бор — водород. Развил представления о двухэлектроиных трехцентровых связях и разработал теорию строения разнообразных гидридов бора, карборанов, гетерокарбора-нов, в основу которой положены принципы, определяющие способы соединения фрагментов В—В—В, В—Н и В—X—В посредством ковалентных и трехцентровых двухэлектронных связей. Этим он существенно дополнил классические представления о валентности. Предсказал (1961) возможность получения карборанов путем замены двух ионов бора на два углеродных [c.304]

Водородные соединения бора характеризуются особыми водородными связями, получившими название трехцентровых. Например, в соединении В2Н5 каждый из атомов бора связан ковалентной связью с двумя атомами водорода, и две группы ВНг находятся в одной плоскости каждый из двух других атомов водорода соединяется с каждым из атомов бора трехцентровой связью (два электрона в поле трех центров), находящейся в перпендикулярной плоскости [c.130]

В табл. 25.3 приведены формулы ряда гидридов бора и некоторые их свойства. В этих соединениях бор образует с внешними атомами водорода, по-видимому, простые двухэлектронные, двухорбитальные связи. На мостиковых атомах водорода пронсходит объединение ls-орбитали водорода с двумя орбиталями бора (от двух разных атомов) с образованием мостиковой трехцентровой связи. Связи бор—бор почти всегда результат резонанса сетки трехцентровых связей. Только тетраборан имеет обычные связи бор—бор. [c.319]

Как правило, к молекуле боргидрида не присоединяется более четырех молекул растворителя. Ион металла в этих соединениях также может быть сольватирован [500]. С боргидридом может быть СБйзан фрагмент борана. Так как в этом случае присоединяющаяся группа не имеет неподеленной пары электронов, можно предположить, что насыщение валентностей происходит с помощью обычного водородного мостика с В—Н—В трехцентровой связью [516] [c.47]

При взаимодействии с ацетонитрилом молекула декаборана теряет два атома водорода, в результате чего на каждой из двух вакантных орбит остается по электрону. Эти два электрона принимают участие в перестройке системы связей остова таким образом, что остаются вакантными орбиты при атомах В(я) и В(9), за счет которых и неподеленных пар донора возникают две координационные связи. В конечном счете, в диацетонитрильном соединении имеется десять концевых В—Н-связей, две мостиковые В—Н—В-связи (В(5)—Н—B(j ) и В(,)—Н—В(8)), шесть трехцентровых связей В—В—В, три двухцентровые В—В-связи и две координационные связи В—N, в которых атомы бора формально несут отрицательные, а атомы азота положительные заряды. Предложенный Редди и Липскомом [165] механизм реакции представлен на рис. 33 (пунктирные линии изображают слабое я-орбитальное взаимодействие в промежуточном состоянии, претерпевающем затем перегруппировку в конечную структуру). [c.398]

Другой пример, отчасти имеющий общее с поведением диборана, представляет необычный комплекс, известный как борин-карбонил. Боринкарбонил не похож на другие комплексы борина его полярность так мала, что точка кипения лежит на 20° ниже точки кипения углеводорода с самым близким молекулярным весом, а именно пропана. Точное расположение электронов в этом комплексе до сих пор еще обсуждается. Существует школа молекулярных спектроскопистов, которые полагают, что в этом соединении нет о-связи углерод — бор, а только слабые связи и-типа или система несимметричных трехцентровых связей, использующих электроны связи бор — углерод и 2р-орбиты [c.151]

Как нетрудно видеть, бороводороды — соединения с дефицитом электронов. Например, в ВгН общее число валентных электронов равно 12, т. е. их не хватает для образования восьми обычных двухэлектронных связей. Исследования показывают, что в боранах имеет место сочетание двух- и трехцентровых связей. Так, в BjHg (диборан) две концевые группы ВНг лежат в одной плоскости, а атомы водорода и бора связаны обычными двухэлектронными связями. Два же центральных атома водорода расположены симметрично над этой плоскостью и под нею и объединены с атомами бора трехцентровой связью (рис. 202, 203, 204). Последняя возникает в результате перекрывания двух 5р -гибридных орбиталей бора (по одной от каждого атома) и Ь-орбитали атома водорода (рис. 203). [c.482]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология