十二ホウ酸

ドデカボレート(12)アニオン、[B ₁₂ H ₁₂ ] ^2−は、水素化ホウ素クラスターアニオンです。アルカリ金属および第四級アンモニウムカチオンと様々な無色の塩を形成します。このクラスターは、頂点に12個のホウ素原子を持つ特徴的な二十面体構造を持ち、各ホウ素原子は水素原子に結合しています。その対称性は、分子点群I _hによって分類されます。

_{ドデカボレート(12)アニオン、[B 12} H ₁₂ ] ²⁻の存在は、1955 年に HC Longuet-Higgins と M. de V. Roberts によって予測されました。^{[ 1 ]} Hawthorne と Pitochelli は、5 年後にベンゼン溶液中で 80 °C で2-ヨードデカボランとトリエチルアミン を反応させることにより、初めてこれを合成しました。^{[ 2 ]}より簡便な合成法は、水素化ホウ素ナトリウムから 2 段階で行います。まず、水素化ホウ素を三フッ化ホウ素エーテラートを用いて三ボレートアニオンに変換します。

5 NaBH ₄ + BF ₃ → 2 NaB ₃ H ₈ + 3 NaF + 2 H ₂

トリボレートの熱分解により、12個のホウ素からなるクラスターがナトリウム塩として得られる。^{[ 3 ]}他にも様々な合成方法が発表されている。

ドデカボレートイオンの塩は空気中で安定であり、高温の水酸化ナトリウム水溶液や塩酸とは反応しない。アニオンは電気化学的に酸化されて[B ₂₄ H ₂₃ ] ^3−となる。^{[ 4 ]}

Bの塩₁₂ H ²⁻ ₁₂は過酸化水素で水酸化されて₁₂(OH)₁₂]²⁻。 ^{[ 5 ]}イオン [B₁₂H₁₂]²⁻、さまざまな置換度でハロゲンに置き換えられる。生成物を識別するために、次の番号付けスキームが使用される。最初のホウ素原子は 1 番で、次にその周りの 5 つの原子の最も近い環は、反時計回りに 2 から 6 まで番号が付けられる。次のホウ素原子の環は、番号 2 と 3 に最も近い原子に対して 7 から始まり、反時計回りに 11 まで数える。元の原子の反対側の原子は 12 番である。関連する誘導体は [B₁₂(CH₃)₁₂]^{2− で}芳香族である。

一酸化炭素のキロバール圧力下では、[B ₁₂ H ₁₂ ] ²⁻は反応してカルボニル誘導体 [B ₁₂ H ₁₁ CO] ^{−と B} ₁₂ H ₁₀ (CO) ₂の 1,12- および 1,7- 異性体を形成する。1,12 位でのパラ二置換は珍しい。水中では、ジカルボニルはカルボン酸イオン [B ₁₂ H ₁₀ (CO)CO ₂ H] ⁻および [B ₁₂ H ₁₀ (CO ₂ H) ₂ ] ²⁻を形成するようである。

パーフルオロボラン誘導体（水素原子がフッ素原子に置換されたもの）も知られている。^{[ 6 ]}

イオン[B ₁₂ H ₁₂ ] ^{2−に基づく化合物は、}放射性イオン¹⁵² Eu ³⁺および²⁴¹ Am ³⁺の溶媒抽出 のために評価されている。^{[ 7 ]}

[B ₁₂ H ₁₂ ] ²⁻、[B ₁₂ (OH) ₁₂ ] ²⁻および [B ₁₂ (OMe) ₁₂ ] ^2−は、薬物送達への使用について調査された。^{[ 8 ]}

[B ₁₂ H ₁₂ ] ^{2−の塩は、}ホウ素中性子捕捉療法での使用が提案されている。クロソドデカボレートは、中性子照射治療の特異性を高める。ホウ素10の中性子照射は、腫瘍付近でのアルファ粒子の放出につながる。 ^{[ 9 ]}