二十硼烷一般指二十硼烷（16），無機化合物，它是第一個合成的大多面體硼烷，有四個原子在兩個二十面體單元之間共享。這是包含兩個二十面體單元的最小稠合多面體。它缺乏電荷的結構被認為是不尋常的，因為已知的閉式硼烷具有-2電荷。套用mno規則（其中m=多面體數，n=頂點數，o=單原子共享數）計算表明B20H16的確是中性的分子。
基本介紹
- 中文名：二十硼烷
- 外文名：icosaborane(16)
- 別名：二十硼烷（16）
- 化學式：B20H16
- 分子量：232.3
- CAS登錄號：12008-84-3
- 水溶性：易溶
簡介,理化性質,結構,化學性質,製備方法,
簡介
B20H16的特徵是分子中氫原子數少於硼原子數，這在一般的硼烷中是見不到的，說明它的結構非常獨特。由於其具有封閉的結構，可以看成閉式硼烷（雖然化學式不符合通式），當然其本質是稠合式硼烷。
理化性質
結構
二十硼烷的分子結構如圖所示，這是一種由兩個癸硼烷單元在四個硼原子處稠合而成的閉式結構，分子中除四個“稠接硼原子”外，其餘十六個硼原子各與一個氫原子結合，並沒有BHB橋鍵。
硼籠結構
化學性質
二十硼烷是一種在高真空下能升華、對熱很穩定的無色化合物。與其他經典硼烷的低水溶性不一樣，它不僅有吸水性，而且與水形成強酸性溶液，從中可分離出化學式為(H3O)2[B20H16(OH)2]的質子酸，這種酸的Cs鹽和(CH3)4N鹽都是已知的。B20H16還可與一些路易斯鹼反應，生成加合物L2·B20H16。其中一個例子就是乙腈。二十硼烷與乙腈的反應機理已經在理論層面有所研究，具體過程如圖。二十硼烷與乙醇作用最終形成[B20H16(OC2H5)2]離子。研究表明，溶於水形成的強酸對應的陰離子結構應該也是與乙腈、乙醇類似的。
與乙腈的反應機理
溶於水形成強酸
製備方法
將用氫氣為載體的B10H14蒸氣通過由兩個銅電極構成的1700V交流電放電裝置，可產生B20H16。在低壓和催化劑(CH3)2BNHCH3的存在下，將B10H14加熱到350℃也能製得B20H16（產率15%）：
2B10H14 → B20H16 + 6H2
