化工小知识分享-缺电子化合物

1912～1936年间，德国斯托克(A.Stock)等首次制备出二硼烷(B2H6)等许多硼氢化物以及它们的衍生物，并且鉴定了它们。一直没有制出一硼烷(BH3)，二硼烷的物理化学性质也不同于碳氢化合物的乙烷(C2H6)，人们无法用经典化合价、通常的价键法来写二硼烷的结构式。开始时把它写成两个BH3分子或者H2BBH2分子和H2分子，但是没有连结这两个分子的电子。因而，促使人们考虑其中原因。因为在二硼烷中每个硼原子中能用来形成价键的原子轨道(价轨道)是4个，每个氢原子中有1个，共计有4×2+1×6=14个，而每个硼原子有3个价电子，每个氢原子有1个价电子，共计只有3×2+1×6=12个，价电子数少于价轨道数，一定具有特殊的分子结构。1954年以来，利普斯科姆(W.N.Lipscomb)等对硼烷及其衍生物开展了一系列的研究工作。对二硼烷结构，它们提出了“三中心键”的概念，认为二硼烷中每个硼原子的4个价轨道，各有两个相互重叠并与氢原子结合，形成两个氢原子介于两个硼之间的桥键，是用一对电子连结3个原子的桥键，即“三中心键”，也称为二电子三中心桥键。二硼烷B2H6的结构式如下：

                               
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这样，分子性硼氢化合物的结构中，氢的位置差不多全部弄清了。适合它们的价键结构，也由三中心键而完善地写出来。当然，在硼氢化物分子里也有通常的B—B，B—H键，这些是一般的二中心键。像硼原子这样具有共价性的原子，其价电子数(3个)少于价层轨道数(4个)，被称为缺电子原子。缺电子原子以共价键所形成的不具有八隅体结构的化合物，称作缺电子化合物。分子性硼氢化物以及目前已知的许多氢化硼离子， 除了〔BH4〕-外，都是缺电子化合物。除此以外的缺电子化合物并没有多少， 有代表性的是碳硼烷和它的衍生物， 正碳离子， 〔Al2Cl6〕，〔Al2(CH3)6)〕，{Be(CH3)2}∞等。同样是硼的化合物，如BF3，B3N3H6等不是缺电子化合物。

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