a心菱形硼 >结构：原子晶体，结构单元：B12 ◆B12结构：正二十面体，12个顶点B原子，d-B=177pm 棱数：B12单元内，每个B与 另5个B相连，有5条棱与之有关， 合计：5×12/2=30条棱 ※满足欧拉方程： 面数(F)+顶点数(V)=棱数(E)+2 11
¾ 结构：原子晶体，结构单元：B12 B12结构：正二十面体，12个顶点B原子，dB-B = 177 pm 棱数：B12单元内，每个B与 另5个B相连，有5条棱与之有关， 合计: 5 ×12/2 = 30条棱 1 2 3 4 5 6 7 12 10 11 9 8 D-菱形硼 ※ 满足欧拉方程： 面数(F) + 顶点数(V) = 棱数(E) + 2 11
3c-2e 0 2-2e与下方B (1)与外部B12成键 ②顶部和底部： ①腰部：每个B12单元6个B原子(1、 顶部(3、8、)和底部(5、6、11)各3个B原 2、7、12、10、4)与同一平面内相 子与上一层3个B原子或下一层3个B原子共 邻的另外6个B12共形成6个3c-2e键 形成6个正常B-B2c-2e键(dg-B=171nm), (dB-B=203pm),共用去： 共用去： 6×2/3e=4e 6X2/2e=6e >每个B12与外部B12成键共用去4e+6e=10e 12
② 顶部和底部： 顶部(3、8、9)和底部(5、6、11)各3个B原 子与上一层3个B原子或下一层3个B原子共 形成6个正常B-B 2c-2e键 (dB-B = 171 nm)， 共用去: 6 × 2/2 e = 6 e (1)与外部B12 成键 ① 腰部： 每个B12 单元6个B原子(1、 2、7、12、10、4)与同一平面内相 邻的另外6个B12共形成6个3c-2e键 (dB-B = 203 pm)，共用去: 6 × 2/3 e = 4 e 1 2 3 4 5 6 7 12 10 11 9 8 ¾ 每个B12与外部B12 成键共用去4 e + 6 e = 10 e 3c-2e 2c-2e与上方B 2c-2e与下方B 12
(2)B12单元内部成键： 由“多面体顶角规则” (Wade规则确定： 多面体顶点数n 12 成键电子对数n+113 成键电子数2(n+1)26 价电子总数3×12=36 .总的价电子数：10+26=36 →与B2价电子数一致！ B12:36个价电子均参与成键 13
(2) B12单元内部成键 ： 由“多面体顶角规则” (Wade规则) 确定： 多面体顶点数 n 12 成键电子对数 n + 1 13 成键电子数2(n + 1) 26 1 2 3 4 5 6 7 12 10 11 9 8 B12：36个价电子均参与成键 ∴总的价电子数：10 + 26 = 36 与B12价电子数一致！ 价电 子总数 3 × 12 = 36 13
Borospherene 硼球烯 nature ARTICLES chemistry PUBLISHED ONLINE:13 JULY 2014 DOl:10.1038/NCHEM.1999 Observation of an all-boron fullerene Hua-Jin Zhai,Ya-Fan Zhao2,Wei-Li Li,Qiang Chen',Hui Bai,Han-Shi Hu2,Zachary A.Piazza3 Wen-Juan Tian',Hai-Gang Lu',Yan-Bo Wu',Yue-Wen Mu',Guang-Feng Wei4,Zhi-Pan Liu, Jun Li2*,Si-Dian Li*and Lai-Sheng Wang3* s for the possibility of boron-b nical inve there nno expe 5 fereetcm5e tutere d h we rep ith The that this ze structure with a la but that a with tw adjacent hexa yle thaulerryoth e-like cage is calculated to be the most stable structure.The surface of the all-boron fullerene,bonded uniformly via delocalized and bonds,is not perfectly smooth and exhibits unusual heptagonal faces,in contrast to Cso fullerene. Top Side 40 ()-C B3 硼球烯手性对映体 2D2aB402B2) ACS Nano,2014,DO:10.1021/nn506262c Angew.Chem.Int.Ed.,2014,DOl: 4D2aB40(A) 10.1002/anie.201408738 14
14 Borospherene 硼球烯 B40 ACS Nano, 2014, DOI: 10.1021/nn506262c Angew. Chem. Int. Ed., 2014, DOI: 10.1002/anie.201408738
2.properties (1)硼和硅一样在常温下较惰性，仅与F2反应，结晶状单质硼 较惰性，无定形硼比较活泼。高温下： B2S3 S O2B2O3 Cl2 B N2 BC1 >无定形硼具有亲氧性 △H298=-2887kmo1 973K 4B+3O2 2B,0®球中作装别 >几乎能与所有的非金属反应 (H除外) 2B+N2→2BN B+F 常温→BF3 B+X2A→BCL3,BBr B+SA→B2S3 15
2. properties (1) 硼和硅一样在常温下较惰性，仅与F2反应，结晶状单质硼 较惰性，无定形硼比较活泼。高温下： B2S3 B BCl3 B2O3 BN S O2 Cl2 N2 4B + 3O2 2B2O3 973 K ¾ 无定形硼具有亲氧性 ¾ 几乎能与所有的非金属反应 （H2除外） 2B N2 o2BN B F2 oBF3 常温 2 3 BBr3 B X oBCl , ' BSoB2S3 ' △rHT 298 = - 2887 kJ·mol-1 △rGT 298 = - 2368 kJ·mol-1 ∴B在炼钢中作脱氧剂。 15