硼嗪英文解释翻译、硼嗪的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 borazine; borazole
分词翻译:
硼的英语翻译:
boron
【医】 B; boro; boron
专业解析
硼嗪(Boronazine),又称无机苯(Inorganic benzene),是一种由硼、氮和氢组成的环状无机化合物,其分子式为 B₃N₃H₆。它是苯(C₆H₆)在无机化学中的重要类似物,具有相似的环状平面结构和六元环的电子离域特性。
详细解释:
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结构与键合:
- 硼嗪分子呈六元环状结构,由三个硼(B)原子和三个氮(N)原子交替排列组成。每个原子连接一个氢(H)原子。
- 其结构与苯极其相似,都是平面六边形,键长(B-N)平均化(约 1.44 Å),介于典型的 B-N 单键和双键之间。
- 与苯的碳-碳键不同,硼嗪中的 B-N 键具有极性(氮的电负性大于硼)。环上存在 π 电子离域,形成类似苯的芳香性体系,但硼嗪的芳香性比苯弱。这是因为硼原子是缺电子的,而氮原子是富电子的,导致 π 电子分布不均匀(N 原子上电子密度较高,B 原子上较低)。
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物理性质:
- 硼嗪在常温常压下是一种无色、易挥发、易燃的液体。
- 沸点:约 55 °C。
- 熔点:约 -58 °C。
- 具有类似苯的刺激性气味。
- 密度小于水。
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化学性质:
- 亲电取代: 类似于苯可以进行亲电取代反应(如卤化、硝化),但硼嗪更容易发生反应。由于硼原子缺电子,亲电试剂倾向于进攻富电子的氮原子邻位(即硼原子)的位置。然而,其反应性比苯高得多,且产物通常不如苯的取代产物稳定。
- 亲核加成: 硼原子缺电子的特性使得硼嗪比苯更容易发生亲核加成反应,例如与氨、胺、醇等反应,导致环的加成或开环。
- 水解稳定性: 硼嗪对水解不稳定,尤其在酸性或碱性条件下,会迅速分解为硼酸和氨/铵盐。这是它与苯(对水解稳定)的一个主要区别。
- 路易斯酸性: 硼原子具有空轨道,可以接受电子对,因此硼嗪及其衍生物可以表现出路易斯酸性,能与路易斯碱(如胺、醚)形成加合物。
- 配位化学: 硼嗪可以作为配体与金属中心配位,通常通过氮原子或离域的 π 电子体系。
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应用与意义:
- 基础研究: 硼嗪是研究无机芳香性瓣相似性(Isolobal Analogy)以及主族元素化学中键合理论的重要模型化合物。它揭示了碳基有机化合物与无机化合物在结构和性质上的联系与差异。
- 材料科学前驱体: 硼嗪及其衍生物(如聚硼氮烷)被广泛用作制备氮化硼(BN)陶瓷材料的前驱体。氮化硼具有高耐热性、化学惰性、优异的绝缘性和类似于石墨的润滑性,在高温陶瓷、半导体封装、涂层等领域有重要应用。通过化学气相沉积(CVD)或热解硼嗪衍生物,可以获得高质量的 BN 薄膜或体材料。
- 潜在应用: 硼嗪衍生物在储氢材料、药物递送、有机合成等领域也有一定的研究探索。
硼嗪(B₃N₃H₆)是一种结构上与苯相似的无机环状化合物,具有部分芳香性。其独特的硼-氮交替结构导致了与苯不同的化学性质,主要表现为更高的反应活性、对水解的不稳定性以及路易斯酸性。硼嗪在理解无机芳香性和作为高性能陶瓷材料(特别是氮化硼)的前驱体方面具有重要的科学和应用价值。
参考来源:
- 《无机化学》教材(如 Greenwood & Earnshaw 的 Chemistry of the Elements) - 提供硼嗪的基本结构、性质、合成和反应性的权威描述。
- 《高等无机化学》教材或专著 - 深入讨论硼嗪的键合理论、芳香性及在配位化学中的应用。
- 材料科学期刊(如 Chemistry of Materials, Journal of Materials Chemistry) - 报道硼嗪及其衍生物作为氮化硼前驱体的最新研究进展和应用。
- 化学专业数据库(如 SciFinder, Reaxys) - 提供硼嗪及其衍生物的详细物理化学数据、反应信息和文献索引。
- 美国化学会(ACS Publications)或英国皇家化学会(RSC)的相关综述文章 - 提供硼嗪化学及其应用领域的全面概述。
网络扩展解释
硼嗪(Borazine)是一种重要的无机化合物,其化学性质和应用领域如下:
1.化学定义与结构
硼嗪由硼(B)、氮(N)、氢(H)三种元素组成,化学式为B₃N₃H₆。其分子结构与苯类似,由交替的硼和氮原子构成六元环,每个原子连接一个氢原子,因此被称为“无机苯”。这种等电子特性使其表现出部分芳香性,但反应活性高于苯。
2.关键特性
- 稳定性:在特定溶液中可长期保存,但高温或遇水易分解。
- 前驱体作用:作为六方氮化硼(h-BN)薄膜的主要原料,因其B-N比例和环结构匹配,且无碳副产物。
3.应用领域
- 材料科学:用于制备高性能氮化硼薄膜,广泛应用于电子器件和高温材料。
- 化学合成:作为中间体参与取代反应,如制备B-三氯硼嗪(关键原料)及其他衍生物(三聚氰硼嗪、三硝基硼嗪等)。
4.市场概况
2024年全球市场规模达522.38亿元,中国占112.31亿元,主要需求来自半导体和新能源领域。
补充说明
硼嗪的英文别称包括borazole,其制备工艺涉及B-三氯硼嗪的还原反应。如需更详细的技术方案或市场数据,可参考相关行业报告或专利文献。
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