十八硼烷一般指十八硼烷（22），是一種無機化合物，化學式為B18H22。它與許多高級硼氫化物一樣，是一種無色易燃固體。儘管該化合物沒有實際套用，但其結構具有理論和教學意義。它具有兩種同分異構體，而且，它的幾何異構體具有可拆分的手性。這說明，無機物也可以擁有與有機物類似的種類繁多的異構體。下文信息欄中的熔點為正-十八硼烷的數據，異-十八硼烷則有所不同。
基本介紹
- 中文名：十八硼烷
- 外文名：Octadecaborane
octadecaboron
doicosahydride - 別名：十八硼烷（22）
- 化學式：B18H22
- 分子量：216.77
- CAS登錄號：21107-56-2
- 熔點：180 ℃
- 水溶性：較低
- 密度：1.012 g/cm
- 外觀：白色固體
簡介,理化性質,結構,化學性質,製備方法,
簡介
該硼烷雖然符合巢式硼烷BnHn+4的通式，但實際上是由兩個壬硼烷單元形成的稠合式（conjuncto-）硼烷。因此，根據不同的稠合方式，我們可以得到兩種異構體。
理化性質
結構
已知十八硼烷有兩種異構體，這是硼簇中異構體的第一個例子。這些簇也很有趣，因為兩個亞基團之間共享的硼中心具有異常高的B-B相互作用。異構體由兩個B9H11多面體亞基團組成，每個亞基團都具有類癸硼烷形式，在B-B邊緣連線。這兩個硼原子各自與另外六個硼配位。這種化合物是第一個被發現的，在單個硼中心周圍配位如此多的硼的化合物。它的兩種不同的幾何異構體，兩個邊緣融合的多面體彼此的取向不同。這兩種十八硼烷的結構如圖所示，它們的亞基團相同，但正-B18H22具有中心對稱結構（圖中(a)、(b)），而異-B18H22則具有鏡面對稱結構（圖中(c)）。
分子結構
兩種異構體三維球棍模型
十八硼烷是第一個發現具有多種異構形式的硼烷，是第一個幾何異構體能夠被拆分成單獨對映異構體的硼烷，也是當時已知的第二個手性硼烷。
化學性質
這兩種十八硼烷（22）的化學性質如下：在水溶液中表現為一元酸和二元酸，分別形成正-B18H21、異-B18H21和正-B18H20、異-B18H20離子；在無水條件下，它們與丁基鋰反應也會分別生成正異二價負離子：
B18H22 + 2C4H9Li → B18H20 + 2C4H10 + 2Li
正異B18H20離子類似於B10H12負離子，可與過渡金屬的膦化物和羰基化物反應，生成(B18H20)MLn型配合物。正-B18H22與吡啶反應會生成一種橙色的取代物B18H20(C5H5N)2；異-B18H22與環已基胩作用可生成碳硼烷B18H20CNH2C6H11。B18H22與乙腈之間未見有反應，但三甲胺可從B18H22中提取一個橋氫而形成[Me3NH][B18H21]。將正-B18H22直接碘化可產生正-B18H21I。用鈉汞齊還原這兩種十八硼烷（22），先生成綠色的自由基離子·B18H22，而後分別生成正異B18H22離子。
製備方法
十八硼烷可以由B20H18的氧化降解或B9H12的氧化偶聯形成。將[(C2H5)NH][B20H18]乙醇溶液通過一種酸性離子交換樹脂，可以得到產率為60%的正-B18H22。熱解(C2H5)2O·B9H13和(CH3)2S·B9H13可分別製得正異B18H22：
2L·B9H13 → B18H22 + 2L + 2H2
用壬硼烷【15】及其衍生物可以得到這種L·B9H13前驅體。
