田硼烷
合成 编辑
- 1.Na2B8H8和超盐酸反应，生成田硼烷。
- 2.环辛硼烷(8)和稀释的臭氢反应，生成田硼烷。
这两种方法都会生成大量田硼烷的同分异构体，具体见下。
结构 编辑
其分子结构可以描述为环辛硼烷(8)的1号硼与5号硼通过一个氢桥键相连，3号硼与7号硼通过一个氢桥键相连（顺时针方向），记作H{1,5}H{3,7}田硼烷。
虽然田硼烷的同分异构体中也有不连接这两个位置的氢桥键，比如最常见的H{1,3}H{5,7}田硼烷，但是因为大σ键强度问题，它们都不够稳定。
大σ键 编辑
这两个氢桥键使田硼烷分子形成了笼状结构。由于大σ键分布在整个分子中，田硼烷的稳定性高于其他硼原子数相近的硼烷。
大σ键分摊了电子，使田硼烷分子总体较为稳定。为了形成更稳定的大σ键，H{1,3}H{5,7}田硼烷在250K以上会自动转化为H{1,5}H{3,7}田硼烷。
性质 编辑
田硼烷分子中有两种化学环境不同的硼原子：氢桥键硼（奇数号硼）和非氢桥键硼（偶数号硼）。非氢桥键硼活性更高，也是主要发生反应的位置。
田硼烷熔点约为250K（-23℃），沸点大约为250℃，但是它在200℃的时候就已经开始分解并产生联田硼烷了（类似于联苯）。
田硼烷会被盐酸分解为BCl3，但不会被超盐酸分解。这是因为盐酸所含的氯离子有碱性，会与田硼烷络合并诱导其分解。
氢化物化合 编辑
和氢化钠反应生成田硼烷酸钠Na4B8H14；和氢化氢反应生成田硼烷酸H4B8H14。分子中的氢桥键保持不变，两者可以相互转化。
和氢化铵反应生成田硼烷酸铵，但它极容易爆炸并放出大量氢气。
铈烷化合 编辑
田硼烷和铈烷化合为二氢化八硼代铈[4,4,4,4]窗烷：B8H10+CeH4=CeB8H10+2H2。研究表明，反应的时候铈烷的氢全部被舍弃了。
分子中的铈形成了六个共价键，四个是硼(1号硼、3号硼、5号硼、7号硼），两个是氢（氢桥键）。
铈原子在分子中起到稳定大σ键的作用，因此CeB8H10的稳定性高于B8H10，在250℃时几乎不会分解。
络合 编辑
田硼烷和氨形成稳定的络合物B8H10(NH3)4，它在250℃也不分解。可以用乙醚结晶。
在液氨中还可以进一步生成B8H10(NH3)8。它会慢慢的放出氢气并变成B8H8(NH3)8，同时大σ键会被破坏。
田硼烷可与环八硫（S8）脱去一分子氢后络合，形成S8[B8H8]，由于读音能，硫环与硼环之间以离域大σ键紧密结合在一起，这种成键方式难以由经典超理学描述。
用途 编辑
田硼烷可用于燃料或还原剂，但主要还是利用其大σ键的性质合成各种衍生物。