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十二氫合十二硼酸根

十二氫合十二硼酸根，化學式 [B12H12]2−，有着正二十面體結構，每個硼原子都連接一個氫原子。

十二氫合十二硼酸根
別名 Dodecahydrododecaborate(2-)
識別
CAS號 12356-13-7  checkY
SMILES
 
  • [BH-]1234[BH]5%12%13[BH]1%10%11[BH]289[BH]367[BH]145[BH]6%14%15[BH]78%16[BH]9%10%17[BH]%11%12%18[BH]1%13%14[BH-]%15%16%17%18
Gmelin 3407
ChEBI 33594
性質
化學式 H12B12
摩爾質量 141.83 g·mol−1
相關物質
相關化學品 銫鹽：十二氫合十二硼酸銫
若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

製備和反應

十二氫合十二硼酸根 [B12H12]2−的存在性最早由 H. C. Longuet-Higgins 和M. de V. Roberts 在1955年預測。[1]五年後，Hawthorne 和Pitochelli 首次通過2-碘癸硼烷和三乙胺在80 °C的苯溶液中的反應，首次得到十二氫合十二硼酸鹽。[2]更方便的製備方法可通過硼氫化鈉的兩步製備而成。首先，使用三氟化硼的乙醚加合物將硼氫化物轉化為八氫合三硼酸鹽：

5 NaBH4 + BF3 → 2 NaB3H8 + 3 NaF + 2 H2

之後熱解八氫合三硼酸鹽，可以得到十二氫合十二硼酸鈉。[3]其它合成方法也被發表了。

十二氫合十二硼酸鹽在空氣中穩定，不與熱氫氧化鈉和鹽酸反應。十二氫合十二硼酸根可以被電氧化成 [B24H23]3−。[4]

B
12H2−
12被過氧化氫羥基化，可以得到 [B12(OH)12]2−。[5]

潛在應用

基於 [B12H12]2− 離子的化合物用於放射性離子152Eu3+ 和241Am3+的溶劑提取已評估。[6]

[B12H12]2−、[B12(OH)12]2− 和[B12(OMe)12]2− 可用於藥物釋放（英語：drug delivery）。它們會形成籠式結構，已被用於製造非靶向的高性能MRI造影劑（英語：MRI contrast agent），並在腫瘤組織中持久存在。[7]

[B12H12]2− 的鹽是癌症治療中的潛在治療劑。對於中子捕獲治療中的應用，十二氫合十二硼酸鹽的衍生物增加了中子輻照治療的特異性。中子輻射會導致硼-10在腫瘤附近發射α粒子。[8]

參考資料

  1. ^ Longuet-Higgins, Hugh Christopher; Roberts, M. de V. The electronic structure of an icosahedron of boron atoms. Proceedings of the Royal Society of London. Series A. Mathematical and Physical Sciences. June 1955, 230 (1180): 110–119. Bibcode:1955RSPSA.230..110L. S2CID 98533477. doi:10.1098/rspa.1955.0115. 
  2. ^ Pitochelli, Anthony R.; Hawthorne, Frederick M. The Isolation of Icosahedral B
    12    H2−
    12     Ion. Journal of the American Chemical Society. June 1960, 82 (12): 3228–3229. doi:10.1021/ja01497a069.     
  3. ^ Miller, H. C.; Muetterties, E. L.; Boone, J. L.; Garrett, P.; Hawthorne, M. F. Borane Anions. Inorganic Syntheses. 2007: 81–91. ISBN 978-0-470-13241-8. doi:10.1002/9780470132418.ch16. 
  4. ^ Sivaev, Igor B.; Bregadze, Vladimir I.; Sjöberg, Stefan. Chemistry of closo-Dodecaborate Anion [B12H12]2−: A Review. Collection of Czechoslovak Chemical Communications. 2002, 67 (6): 679–727. doi:10.1135/cccc20020679. 
  5. ^ Rauchfuss, Thomas B. (編). Boron Cluster Compounds. Inorganic Syntheses. 2010: 56–66. ISBN 978-0-470-65156-8. doi:10.1002/9780470651568.ch2. 
  6. ^ Bernard, R.; Cornu, D.; Grüner, B.; Dozol, J.-F.; Miele, P.; Bonnetot, B. Synthesis of [B12H12]2– based extractants and their application for the treatment of nuclear wastes. Journal of Organometallic Chemistry. September 2002, 657 (1–2): 83–90. doi:10.1016/S0022-328X(02)01540-1. 
  7. ^ Axtell, J. C. Synthesis and Applications of Perfunctionalized Boron Clusters. Inorganic Chemistry. 2018, 57 (5): 2333–2350. PMC 5985200  . PMID 29465227. doi:10.1021/acs.inorgchem.7b02912. 
  8. ^ Tachikawa, S.; Miyoshi, T.; Koganei, H.; El-Zaria, M.E.; Vinas, C.; Suzuki, M.; Ono, K.; Nakamura, H. Spermidinium closo-dodecaborate-encapsulating liposomes as efficient boron delivery vehicles for neutron capture therapy. Chemical Communications. 2014, 50 (82): 12325–12328. PMID 25182569. doi:10.1039/c4cc04344h  . 
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