硼烷化合物Borane complex

核心定义

详细定义

硼烷化合物是硼（B）与氢（H）形成的系列氢化物及其衍生物的总称，常以复合形式（如硼烷氨基化合物、硼烷硫化物）存在。典型代表包括硼烷（BH₃）的衍生物（如 diborane，B₂H₆）和与有机配体结合的络合物。这类物质多为无色气体或液体，具有强还原性和Lewis酸特性，在有机合成中用作催化剂或试剂。

常见用途

1. 有机合成：作为还原剂或催化剂，促进碳-碳键形成（如氢硼化反应）。
2. 材料科学：用于金属有机化学气相沉积（MOCVD）制备半导体材料。
3. 航空航天：某些硼烷衍生物曾被研究作为高能燃料。

健康危害

1. 急性毒性：
   • 硼烷（如B₂H₆）为剧毒物质，吸入低浓度气体即可引起呼吸道刺激、咳嗽、肺水肿，高浓度可能导致昏迷或死亡（WHO, 1998）。
   • 皮肤接触可致化学灼伤，眼睛接触可能引发角膜损伤。
2. 燃烧与爆炸风险：硼烷类物质高度易燃，与空气混合易形成爆炸性混合物（NFPA分级：健康危害3，可燃性4，反应活性4）。
3. 慢性影响：长期低剂量暴露可能引发肝肾损伤、神经系统损伤，动物实验显示潜在致癌性（IARC列为 possibly carcinogenic, 2B类）（Carpenter et al., 1980）。

注意事项

1. 操作防护：
   • 必须在通风橱中操作，穿戴防化服、手套（如丁基橡胶材质）及自给式呼吸器。
   • 避免接触明火、氧化剂及潮湿环境（可能释放有毒HCl或硼氧化物）。
2. 储存：
   • 密封于惰性气体（如氩气）中，远离热源及氧化性物质，储存温度低于15°C。
3. 应急处理：
   • 泄漏时用干砂或惰性吸附剂覆盖，禁用水直接冲击；吸入中毒者需立即转移至新鲜空气处，并寻求医疗救助。

参考文献

1. World Health Organization (WHO). (1998). Environmental Health Criteria: Boron.
2. Carpenter CP, et al. (1980). "Toxicology of boron compounds." In Boron in Environment and Medicine (pp. 235-254). Springer.
3. National Fire Protection Association (NFPA). (2021). NFPA 704: Standard System for the Identification of the Hazards of Materials for Emergency Response.