Боргидрид урана
 | |
| Идентификаторы | |
|---|---|
| |
3D модель ( JSmol ) |
|
CID PubChem |
|
| |
| |
| Характеристики | |
| U( BH4 ) 4 | |
| Молярная масса | 297,27 г/моль |
| Растворимость в других растворителях | Разлагается |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Боргидрид урана — неорганическое соединение с эмпирической формулой U (BH 4 ) 4 . Известны две полимерные формы, а также мономерное производное, которое существует в газовой фазе. Поскольку полимеры переходят в газообразную форму при умеренных температурах, боргидрид урана когда-то привлекал большое внимание. Он твердый зеленый. [1]
Структура
Это гомолептический координационный комплекс с борогидридом (также называемым тетрагидроборатом). Эти анионы могут служить бидентатными (κ 2 -BH 4 − ) мостиками между двумя атомами урана или тридентатными лигандами (κ 3 -BH 4 − ) на отдельных атомах урана. В твердом состоянии существует полимерная форма, которая имеет 14- координационную структуру с двумя тридентатными концевыми группами и четырьмя бидентатными мостиковыми группами. [2] Газообразный имеет мономерный 12-координированный уран с четырьмя κ 3 -BH 4 − лигандами, которые обволакивают металл, придавая летучесть. [3]
Подготовка
Это соединение было впервые получено путем обработки тетрафторида урана борогидридом алюминия : [1]
- UF 4 + 2 Al(BH 4 ) 3 → U(BH 4 ) 4 + 2 Al(BH 4 )F 2
Его также можно получить путем твердофазной реакции тетрахлорида урана с борогидридом лития : [1]
- UCl 4 + 4 LiBH 4 → U(BH 4 ) 4 + 4 LiCl
Хотя твердый U(BH 4 ) 4 является полимером, он подвергается крекингу, превращаясь в мономер. Родственный метилборогидридный комплекс U(BH 3 CH 3 ) 4 является мономерным в твердом состоянии и, следовательно, более летучим.
История
В ходе Манхэттенского проекта возникла необходимость найти летучие соединения урана, пригодные для использования в диффузионном разделении изотопов урана. Боргидрид урана является, после гексафторида урана , наиболее летучим соединением урана, известным с давлением паров 4 мм рт. ст. (530 Па) при 60 °C. Боргидрид урана был открыт Германом Ирвингом Шлезингером и Гербертом С. Брауном , которые также открыли боргидрид натрия. [1]
Гексафторид урана является едким веществом , что привело к серьезному рассмотрению борогидрида. Однако к тому времени, когда метод синтеза был окончательно разработан, проблемы, связанные с гексафторидом урана, были решены. Борогидриды являются неидеальными лигандами для разделения изотопов, поскольку существуют изотопы бора , которые встречаются в природе в большом количестве: 10B (20%) и 11B (80%), в то время как фтор-19 является единственным изотопом фтора, который встречается в природе в количествах, превышающих следовые.
Ссылки
- ^ abcd Эфритихин, М. (1997). "Синтез, структура и реакции гидридных, борогидридных и алюмогидридных соединений f-элементов". Chemical Reviews . 97 (6): 2193– 2242. doi :10.1021/cr960366n. PMID 11848899.
- ^ Charpin, P.; Nierlich, M.; Vigner, D.; Lance, M.; Baudry, D. (1987). «Структура второй кристаллической формы тетрагидробората урана(IV)». Acta Crystallographica Section C. 43 ( 8): 1465–p1467. Bibcode : 1987AcCrC..43.1465C. doi : 10.1107/S0108270187091431.
- ^ Haaland, Arne; Shorokhov, Dmitry J.; Tutukin, Андрей V.; Volden, Hans Vidar; Swang, Ole; McGrady, G. Sean; Kaltsoyannis, Nikolas; Downs, Anthony J.; Tang, Christina Y.; Turner, John FC (2002). "Молекулярные структуры двух металлических тетракис(тетрагидроборатов), Zr(BH 4 ) 4 и U(BH 4 ) 4 : равновесные конформации и барьеры для внутреннего вращения трехмостиковых групп BH 4 ". Неорганическая химия . 41 (25): 6646– 6655. doi :10.1021/ic020357z. PMID 12470059.
