El decaborano , también llamado decaborano(14) , es el borano con la fórmula química B 10 H 14 . Este compuesto cristalino blanco es uno de los principales grupos de hidruros de boro, tanto como estructura de referencia como precursor de otros hidruros de boro. Es tóxico y volátil y desprende un olor fétido, como el del caucho quemado o el chocolate.
Las características físicas del decaborano(14) se asemejan a las del naftaleno y el antraceno , los cuales son sólidos volátiles e incoloros. La sublimación es el método común de purificación. El decaborano es altamente inflamable y arde con una llama verde brillante como otros hidruros de boro . No es sensible al aire húmedo, aunque se hidroliza en agua hirviendo, liberando hidrógeno y dando una solución de ácido bórico . Es soluble en agua fría y en una variedad de disolventes no polares y moderadamente polares . [3]
En decaborano, la estructura B 10 se asemeja a un octadecaedro incompleto . Cada boro tiene un hidruro "radial" y cuatro átomos de boro cerca de la parte abierta del grupo presentan hidruros adicionales. En el lenguaje de la química de cúmulos, la estructura se clasifica como "nido".
Se sintetiza comúnmente mediante la pirólisis de grupos más pequeños de hidruro de boro . Por ejemplo, la pirólisis de B 2 H 6 o B 5 H 9 da decaborano, con pérdida de H 2 . [4] A escala de laboratorio, el borohidruro de sodio se trata con trifluoruro de boro para obtener NaB 11 H 14 , que se acidifica para liberar borano e hidrógeno gaseoso. [3]
Reacciona con bases de Lewis (L) como CH 3 CN y Et 2 S , para formar aductos: [5] [6]
Estas especies, que se clasifican como clusters "arachno", reaccionan a su vez con el acetileno para dar el "closo" ortocarborano :
El decaborano (14) es un ácido de Brønsted débil . La monodesprotonación genera el anión [B 10 H 13 ] − , nuevamente con una estructura nido.
En la reacción de Brellochs , el decaborano se convierte en aracno-CB 9 H 14 − :
El decaborano no tiene aplicaciones importantes, aunque el compuesto ha sido investigado con frecuencia.
En 2018, LPP Fusion anunció planes para utilizar decaborano en su próxima ronda de experimentos de fusión. [7] El decaborano ha sido evaluado para la implantación de iones de boro de baja energía en la fabricación de semiconductores . También se ha considerado para la deposición química de vapor asistida por plasma para la fabricación de películas delgadas que contienen boro . En la investigación de la fusión, la naturaleza del boro que absorbe neutrones ha llevado al uso de estas películas delgadas ricas en boro para "borolizar" las paredes del recipiente de vacío del tokamak para reducir el reciclaje de partículas e impurezas en el plasma y mejorar el rendimiento general. [8]
El decaborano también se desarrolló como aditivo para combustibles especiales para cohetes de alto rendimiento . También se investigaron sus derivados, p. ej. el etildecaborano.
El decaborano es un reactivo eficaz para la aminación reductora de cetonas y aldehídos. [9]
El decaborano, al igual que el pentaborano , es una poderosa toxina que afecta al sistema nervioso central , aunque el decaborano es menos tóxico que el pentaborano. Puede absorberse a través de la piel.
La purificación por sublimación requiere un vacío dinámico para eliminar los gases desprendidos. Las muestras de crudo explotan cerca de los 100 °C. [6]
Forma una mezcla explosiva con tetracloruro de carbono , lo que provocó una explosión mencionada a menudo en una instalación de fabricación. [10]
En forma cristalina, reacciona violentamente con el ácido nítrico fumante rojo y blanco , que se utiliza como oxidante del combustible para cohetes, produciendo una detonación extremadamente potente. [11]
Nombre del vídeo de YouTube: 'La reacción química más DESTRUCTIVA de dos componentes NO explosivos'