不同类型键数s、t、y、x和化学式B.Hn+m的n、m数之间有 以下三种关系式: ①三中心两电子键数关系式n=s十t 如果硼烷中n个B原子和相邻的原子都形成2C一2e键,则缺n 个电子,但形成n条3e一2e键后则硼烷键合的“缺电子”问题就可 以解决,所以三中心两电子键之和等于分子中B的原子数。 ②额外氢数关系式m=S十x 因为B,Hn+m中n个B要与n个H形成n条B一H外向型端梢B- H键。剩下的氢,即“额外”的个氢,不是桥氢就是额外的端梢 切向型B一H键的氢(桥氢为s,切向氢为x)。所以额外H的数目等 于氢桥键和切向B一H键之和。 ③硼烷分子骨架电子对数关系式 n+m/2=s+t+y+x 由于位于多面体项点的n个BH单元对硼烷分子骨架提供n对 电子,m个额外氢提供m/2对电子,所以硼烷分子骨架中所有的 电子对数必然与四种键的总数s十t十y十x相等
不同类型键数s、t、y、x和化学式BnHn+m的n、m数之间有 以下三种关系式: ① 三中心两电子键数关系式 n=s+t 如果硼烷中n个B原子和相邻的原子都形成2C-2e键, 则缺n 个电子, 但形成n条3e-2e键后则硼烷键合的“缺电子”问题就可 以解决, 所以三中心两电子键之和等于分子中B的原子数。 ② 额外氢数关系式 m=s+x 因为BnHn+m中n个B要与n个H形成n条B-H外向型端梢B- H键。剩下的氢, 即“额外”的 m个氢, 不是桥氢就是额外的端梢 切向型B-H键的氢(桥氢为s, 切向氢为x)。所以额外H的数目等 于氢桥键和切向B-H键之和。 ③ 硼烷分子骨架电子对数关系式 n+m/2=s+t+y+x 由于位于多面体顶点的n个BH单元对硼烷分子骨架提供n对 电子, m个额外氢提供m/2对电子, 所以硼烷分子骨架中所有的 电子对数必然与四种键的总数s+t+y+x相等
因此,对于一个中性硼烷BnHn+m 三中心键关系式 n=s+t ① 额外氢的关系式 m=S+x ② 分子骨架电子对关系式 n+m/2=s+t+y+x =(S+x)+(t+y) =m+t+y n=s+t 或了 m=s+x n-m/2=t+y或m/2=y+x 因为n+m/2=(s+t)+y+x=n+y+x 对于一个给定的中性硼烷BH+m,上述方程组由三个方程、 四个未知数组成,其解不是唯一的,可使用试验法求出
因此, 对于一个中性硼烷 BnHn+m: 三中心键关系式 n=s+t ① 额外氢的关系式 m=s+x ② 分子骨架电子对关系式 n+m/2=s+t+y+x =(s+x)+(t+y) =m+t+y ③ n=s+t 或 m=s+x n-m/2=t+y 或 m/2=y+x 因为n+m/2=(s+t)+y+x=n+y+x 对于一个给定的中性硼烷 BnHn+m, 上述方程组由三个方程、 四个未知数组成, 其解不是唯一的, 可使用试验法求出
例1画出BH,的拓扑结构式 解:B5Hg→(BH)sH4,n=5,m=4,b=(5×2+4)/2=7=5+2,开式 n=5=s+t 命名:开式一戊硼烷(9) m=4=s+x lm/2=4/2=2=y+x t y X 4 2 0 3 2 1 1 0 2 H H H H HH H H B H B一H H HH一B一H HH—B: B B B B B H H H H H H HH H 4120 对称大 3211 2302 对称大
例1 画出B5H9的拓扑结构式 解:B5H9→(BH)5H4 , n=5, m=4, b=(5×2+4)/2=7=5+2,开式 n=5=s+t m=4=s+x m/2=4/2=2=y+x s t y x 4 1 2 0 3 2 1 1 2 3 0 2 B B B B B H H H H H H H H H H B B B B B H H H H H H 4120 对称大 B B B B B H H H H H H H H 3211 对称大 H H H 2302 命名:开式-戊硼烷(9)
根据下列规则判断画出的拓扑结构是否正确: ●对于任何一个B,必须有四条键从它连出,这些键可以是: H B B B、 B人B、B一B、B一H(包括端稍外向型和切向型) 3C-2e 3C-2e 2C-2e2C-2e ●相邻的两个B原子,如果其间已连B-B(2C-2)键,则不能再连 H B B B、BB和B-B等骨架键; ●在一个B上最多只能连两条B一H键(一条端稍外向型和一条 切向型B一H键); ●所得的结构应该是由骨架键连接起来的三角面构成的完整 多面体或缺顶的多面体; ●合理的结构有高的对称性,低的对称性将提供活性反应中心 因而是不能稳定存在的
根据下列规则判断画出的拓扑结构是否正确: ●对于任何一个B, 必须有四条键从它连出, 这些键可以是: H B B B、 B B、 B-B、 B-H(包括端稍外向型和切向型) 3C-2e 3C-2e 2C-2e 2C-2e ●相邻的两个B原子,如果其间已连B-B(2C-2e)键,则不能再连 H B B B、B B和B-B等骨架键; ●在一个B上最多只能连两条B-H键(一条端稍外向型和一条 切向型B-H键); ●所得的结构应该是由骨架键连接起来的三角面构成的完整 多面体或缺顶的多面体; ●合理的结构有高的对称性, 低的对称性将提供活性反应中心, 因而是不能稳定存在的
例2画出B,H1的拓扑结构式 解:BH11→(BH)sH6,n=5,m=6, b=(5×2+6)/2=8=5+3,网式 命名:网式一戊硼烷(11) n=5=s+t S t y X m=6=s+x 6 -1 3 0 m/2=6/2=3=y+x t=一1不合理 5 0 2 1 4 1 1 3 2 0 23 H H H H H H H H B B HH HB一HH HB一HH B B H H H HH H 5021 4112 3203 对称大
例2 画出B5H11的拓扑结构式 解:B5H11→(BH)5H6 , n=5, m=6, b=(5×2+6)/2=8=5+3, 网式 n=5=s+t m=6=s+x m/2=6/2=3=y+x s t y x 6 -1 3 0 5 0 2 1 4 1 1 2 3 2 0 3 t=-1不合理 H B B B B B H H H H H H H H H B B B B B H H H H H 5021 B B B B B H H H H H H H 4112 H H H 3203 对称大 H H H H H H H H 命名:网式-戊硼烷(11)