乙硼烷 Diborane

編號系統(tǒng)

CAS號：19287-45-7

MDL號：MFCD01310566

EINECS號：暫無

RTECS號：暫無

BRN號：暫無

PubChem號：24869890

物性數(shù)據(jù)

1.性狀：無色氣體，有特臭。^[1]

2.熔點（℃）：-165^[2]

3.沸點（℃）：-92.5^[3]

4.相對密度（水=1）：0.45（-112℃）^[4]

5.相對蒸氣密度（空氣=1）：0.96^[5]

6.飽和蒸氣壓（kPa）：29.86（-112℃）^[6]

7.臨界溫度（℃）：16.7^[7]

8.臨界壓力（MPa）：4.00^[8]

9.閃點（℃）：-90^[9]

10.引燃溫度（℃）：38~51^[10]

11.爆炸上限（%）：98^[11]

12.爆炸下限（%）：0.9^[12]

13.溶解性：易溶于二硫化碳。^[13]

毒理學(xué)數(shù)據(jù)

1.急性毒性^[14]

LC50：58mg/m³（大鼠吸入，4h）；33mg/m³（小鼠吸入）

2.刺激性  暫無資料

3.亞急性與慢性毒性^[15]  狗及大鼠長期暴露于1.1~2.2mg/m³濃度下無死亡；在5.6mg/m³濃度下，每天吸入6h，動物長久開始發(fā)生死亡。

生態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)

1.生態(tài)毒性  暫無資料

2.生物降解性  暫無資料

3.非生物降解性  暫無資料

分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)

暫無

計算化學(xué)數(shù)據(jù)

1.疏水參數(shù)計算參考值（XlogP）:無

2.氫鍵供體數(shù)量:0

3.氫鍵受體數(shù)量:0

4.可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量:0

5.互變異構(gòu)體數(shù)量:無

6.拓?fù)浞肿訕O性表面積0

7.重原子數(shù)量:2

8.表面電荷:0

9.復(fù)雜度:8

10.同位素原子數(shù)量:0

11.確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0

12.不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0

13.確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0

14.不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0

15.共價鍵單元數(shù)量:1

性質(zhì)與穩(wěn)定性

1.在室溫干燥狀態(tài)下一般不燃燒，與潮濕空氣接觸，即使在低溫也能發(fā)生爆炸性燃燒，產(chǎn)生綠色火焰。在室溫下也能分解，分解產(chǎn)物隨溫度高低而變化，到500℃時完全分解成氫和硼。 能與氨、甲醇、乙醛、乙醚及鋰、鈉、鉀、鈣、鋁等金屬激烈反應(yīng)。

2.遇水分解變成氫及硼酸。蒸氣壓(3.00×104±133)Pa(-111.6℃)。紅外光譜帶3670(w)、2625(s)、2558(s)、2353(w)、1853(m)、1602(vs)、1197(s)、1178(s)、1154(s)。可以儲存，但長期存放時就轉(zhuǎn)變?yōu)闅浼案呒壟鹜椤?/p>

3.穩(wěn)定性^[16]  穩(wěn)定

4.禁配物^[17]  強氧化劑、堿、氟、氯、溴等鹵素、水、四氯化碳

5.避免接觸的條件^[18]  潮濕空氣

6.聚合危害^[19]  不聚合

貯存方法

1.氣體鋼瓶要存放在通風(fēng)良好的室外或強制通風(fēng)的室內(nèi)，遠(yuǎn)離火源，并且使其溫度始終保持在20℃以下。不可與鹵素、氧化劑、氧及水接近。乙硼烷一旦燃燒，一般很難撲滅，最有效的處理方法是及時阻止硼烷泄露，并防止火災(zāi)向周圍蔓延。

2.儲存注意事項^[20]  儲存于陰涼、通風(fēng)良好的專用庫房內(nèi)，實行“雙人收發(fā)、雙人保管”制度。遠(yuǎn)離火種、熱源。庫溫不超過25℃，相對濕度不超過75%。應(yīng)與氧化劑、堿類、鹵素、食用化學(xué)品分開存放，切忌混儲。采用防爆型照明、通風(fēng)設(shè)施。禁止使用易產(chǎn)生火花的機械設(shè)備和工具。儲區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。

合成方法

1.該產(chǎn)品可由硼氫化鈉與H2SO4反應(yīng)生成，再經(jīng)純化、液化制得。

圖XIII-2  乙硼烷的制備裝置

2.用四氫硼酸鉀及磷酸制備。乙硼烷的制備裝置如圖，在一個500mL的雙口燒瓶中，放入一個高效磁性攪拌棒，一個口安裝肘形管加料，另一個口連接與真空系統(tǒng)連接的四個串聯(lián)的U形管捕集器,用以從中取出反應(yīng)生成物。為了觀察反應(yīng)期間的氣體壓力，最好安裝水銀壓力計。將30mL磷酸(85%)放入容器內(nèi)，1.6g(0.0297mol)新制備的不含碳酸根離子的KBH4放進(jìn)加料管中。然后，將反應(yīng)容器抽真空排氣30min后，將最靠近反應(yīng)容器的捕集器冷卻到-78℃(用干冰丙酮冷卻)，其余三個捕集器冷卻到-196℃(液氮冷卻)。仔細(xì)地旋轉(zhuǎn)加料管并輕輕敲叩，使粉末狀KBH4撒落在激烈攪動著的磷酸液面上，這時開始生成乙硼烷，為使泡沫少、產(chǎn)量高，必須十分緩慢地加入KBH4(將全部KBH4加完，需用1.5h)，反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的壓力最好不要超過667Pa(5mmHg)，泡沫層厚度不超過2.5cm。KBH4加完后，再繼續(xù)排氣15～30min，使乙硼烷完全排出。在-78℃的捕集器中冷凝下來的主要是水，也還有痕量乙硼烷存在，可棄掉。對-196℃的捕集器中冷凝的乙硼烷，可通過在-1116℃的捕集器(二硫化碳漿冷卻)蒸發(fā)，在-196℃捕集器中冷凝收集進(jìn)行提純。用這個反應(yīng)可以制得6～7mmol的乙硼烷。可將這個反應(yīng)的規(guī)模放大，但不得超過3倍。

3.注意！制備和使用硼烷，有機硼化物或其溶液應(yīng)特別注意安全。應(yīng)在通風(fēng)櫥內(nèi)并在氮氣或氫氣中中進(jìn)行操作。儀器要干燥，溶劑和試劑不能含水。尾氣排放前，應(yīng)先通過能與硼烷反應(yīng)的物質(zhì)(丙酮等)以除去可能逸出的硼烷氣體。需用較大量的二硼烷，并將其直接通入反應(yīng)混合物中時，可用此制備法。兩個三頸燒瓶分別作二硼烷發(fā)生瓶和接收瓶(下一步反應(yīng)的反應(yīng)瓶)，都放入電磁攪拌棒。發(fā)生瓶中加入1.9摩爾三氟化硼乙醚配合物，中頸安裝盛有950毫升濃度為1摩爾的氫化硼鈉在二甘醇二甲醚的溶液的恒壓漏斗，漏斗頂接上帶有汞計泡器的氮氣導(dǎo)入管，側(cè)頸用聚四氟乙烯管與洗氣瓶連接。洗氣瓶盛氫化硼鈉的二甘醇二甲醚溶液以除去三氟化硼蒸氣。洗氣瓶與盛有500毫升四氫映喃〔無水無過氧化物)的接收瓶的導(dǎo)入管連接。管端熔合有砂芯片，使氣體分散，易于吸收。接收瓶一頸用橡皮帽蓋緊(可以用注射針筒取樣)，中頸裝回流冷凝器，頂端通到另一汞計泡器，汞上加一層丙酮，以除去可能逸出的二硼烷。將接收瓶置冰浴中，通入氮氣沖洗，慢慢滴加氫化硼鈉溶液到三氟化硼溶液中，生成的二硼烷被四氫映喃吸收。氫化硼鈉加完后，維持約1小時以使吸收完全。若接收瓶中事先加入待反應(yīng)的底物，則可直接進(jìn)行下一步反應(yīng)。經(jīng)分析，所得二硼烷四氫映喃溶液的濃度約為1摩爾/升。該溶液在0℃和氮氣下可保存幾星期。

4.注意了本法不適合于在大氣壓下在流動系統(tǒng)中制備。必需在真空管路中或在無氧反應(yīng)體系中進(jìn)行操作。需用小量二硼烷時可采用此制備法。在500毫升二頸燒瓶中加入30毫升85%磷酸和電磁攪拌棒。必須通過磨口活塞與真空管路連接，使揮發(fā)性的反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)四個串連的U形捕集器加以分離，考塞內(nèi)塞有一團(tuán)玻璃毛以防止痕量的非揮發(fā)物質(zhì)被夾帶到真空管路中。另一頸與盛有1.6克〔0.0297摩爾)新開瓶并不含碳酸鹽的氫化硼鉀的加料側(cè)管連接。將反應(yīng)器抽空0.5小時后，將緊鄰反應(yīng)器的一只捕集器冷凍到-78℃(干冰一丙酮)，J仁余三只捕集器則冷凍到一196℃(液氮)。小心地轉(zhuǎn)動并輕敲加料側(cè)管慢慢將粉末狀氫化硼鉀加入迅速攪拌著的磷酸上面，立即放出氣體并產(chǎn)生泡沫。為了提高產(chǎn)率，減少起泡現(xiàn)象，應(yīng)小心避免突然加入大量的氫化硼鉀。慢慢地在1-1.5小時內(nèi)將氫化硼鉀加完，使反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的壓力不超過5毫米，泡沫層厚度不超過2.5匣米，乖續(xù)抽空15-30分鐘后可拆卸反應(yīng)系統(tǒng)。在一78℃捕集器中凝集物主要是水和痕量的二硼烷，可以廢棄。凝集在一196℃捕集器中的二硼烷，可以通過另一個一116℃的捕集器(二硫化碳凍膏)進(jìn)入一個一196℃的捕集器而進(jìn)行提純。凝集在一111.6℃捕集器中的痕量物質(zhì)可以棄去，總計可獲得6~7毫摩爾的二硼烷。二硼烷長期存放后，可用下法除去其中所含分解產(chǎn)物;將二硼烷冷凍至一196℃，抽空，然后蒸餾，使二硼烷通過一130℃捕巢器(正戊烷凍膏)而進(jìn)入一個一196℃捕集器。

用途

1.用作高純度硼單晶及十硼氫的原料，也用作半導(dǎo)體工業(yè)的摻雜源。

2.乙硼烷是半導(dǎo)體制造中用作硅材料的p型摻雜源，在半導(dǎo)體工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，用于半導(dǎo)體生產(chǎn)，硅和鍺的外延生長、鈍化、擴(kuò)散和離子注入。隨著大規(guī)模集成電路集成度的提高，對B2H6純度的要求也越來越高。還可用作火箭和導(dǎo)彈的高能燃料。

3.可用作火箭和導(dǎo)彈的高能燃料，也可用于半導(dǎo)體生產(chǎn)，硅和鍺的外延生長、鈍化、擴(kuò)散和離子注入。用于制藥、金屬焊接和有機合成等領(lǐng)域。

4.用作聚合催化劑、火箭和導(dǎo)彈的高能燃料，也用于有機合成。^[21]

安全信息

危險運輸編碼：暫無

危險品標(biāo)志：很易燃

安全標(biāo)識：S9 S16 S45 S36/S37/S39

危險標(biāo)識：R12 R23/24/25 R36/37/38

文獻(xiàn)

[1~21]參考書：危險化學(xué)品安全技術(shù)全書.第一卷/張海峰主編.—2版.北京；化學(xué)工業(yè)出版社，2007.6 ISBN 978-7-122-00165-8

備注

暫無

表征圖譜