Diborane B2H6의 화학적 특성, 독성 및 안전 예방조치 사용, 유기합성에서 환원제로 산업 생산 및 합성 응용
B2H6(디보란)은 4개의 할로겐 결합으로 결합된 XNUMX개의 붕소 원자로 구성된 희귀한 반응성 가스입니다. 이 무색의 가스는 좀약과 비슷한 냄새가 나며 사다리나 삼각형의 분자 구조를 가지고 있습니다. 반도체, 항공우주, 석유화학, 제약 산업 등 여러 분야에서 사용됩니다. 디보란은 인간의 건강과 환경에 심각한 위험을 초래한다는 단점이 있는 다용도 화학물질입니다. 여기에서는 산화수은의 화학적 특성, 용도, 독성 및 안전 주의사항과 같은 산화수은에 대해 더 자세히 논의하고, 무기물에 사용되는 반응 메커니즘과 유기 합성에서 환원제로 사용되는 반응 메커니즘을 포함한 산업적 생산 및 합성에 대해 논의할 것입니다.
이는 분자 크기가 잘 정의된 공유 화합물이며 BB 결합 1.83Å, BH 결합 길이 1.19와 같은 특성을 갖습니다. 공기나 물에 노출되면 붕산 및 붕산염과 함께 수소 가스가 방출되면서 자발적으로 분해됩니다(비등점 -92°C에서도). 원자 중량 = 27.67 g/mol 명백히 분해 시 발열 및 폭발성이 있으며, 특히 산소, 할로겐, 산화질소, 삼불화염소 및 산화카트로니산화물과 같은 일부 촉매가 존재하는 경우 더욱 그렇습니다. 디보란은 극성 용매(에탄올, 에테르)에는 용해되지만 탄화수소에는 용해되지 않습니다.
Diborane(6)은 반도체 공정에 사용되어 왔지만 이 용도는 점점 줄어들고 있습니다. Diborane은 전력 증폭기, LED 및 마이크로파 트랜지스터와 같은 고전력 전자 장치를 위한 기타 여러 관련 재료를 생산하는 데 사용됩니다. 화학 기상 증착(CVD) 또는 분자 빔 에피택시(EIF(2))와 같은 공정을 통해 이러한 필수 재료의 생산에 참여합니다. 또한 청색 및 백색 발광다이오드(LED)와 레이저 다이오드의 핵심 소재인 붕소 도핑 질화갈륨(GaN) 생산에도 사용되며, 나노제조 공정에서 플라즈마 식각 공정을 용이하게 하는 데 활용된다. 마이크로 전자 회로 또는 나노구조를 구축합니다.
Diborane B2H6은 독극물이며 안전 고려 사항입니까?
인간과 환경에 대한 잠재적인 위험 디보란은 독성이 매우 높습니다. 디보란 증기에 노출되면 폐부종 및 폐렴을 포함하여 사망에 이를 수 있는 심각한 호흡기 문제가 발생할 수 있습니다. 또한 디보란은 가연성이 낮고 다음 값에서 알 수 있듯이 가압된 액체 및 기체 상태 모두에서 폭발성이 있습니다. 액체 디보란을 만지면 극도로 심각한 피부 접촉 화상, 동결 및 신체 조직을 손상시킬 수 있을 만큼 심각한 부상을 입을 수 있습니다. 이는 수생 생물에 매우 독성이 있으므로 화합물 취급 시 모든 안전 조치를 엄격히 준수해야 합니다. 여기에는 적절한 환기를 보장하는 방식으로 용기를 보관하고, 화학 물질을 취급하거나 명시된 비상 대응 프로토콜에 따라 대응할 때 내화학성 장갑 및 보안경과 같은 개인 보호 장비(PPE)를 사용하는 것이 포함됩니다.
디보란의 상업적 생산은 삼염화붕소(BCl3)와 수소화붕소나트륨을 공액 환원제에서 고온에서 반응시키는 Sabatier 공정을 통해 이루어집니다. 이로 인해 디보란 가스와 염화나트륨(NaCl) 부산물이 생성됩니다. 사바티에 공정은 발열 반응이기 때문에 이러한 반응은 폭력적인 폭주를 방지하기 위해 불활성 분위기에서 수행되어야 합니다. 상업적으로 이용 가능한 디보란은 의도된 적용 및 필요한 정제 수준에 따라 95%에서 더 높은 수준(예: >99.999%)까지 순도가 다양합니다.
유기 반응에서 환원제로 사용되는 B2H6(디보란)
디보란은 알데히드, 케톤, 에스테르, 카르복실산 및 니트릴을 포함한 다양한 유기 기능에 매우 유용한 환원제입니다. - 알코올 또는 아민: 작용기의 환원을 통해 디보란은 알코올(특정 반응 조건 및 기질 사용)을 형성할 수 있습니다. 마찬가지로, 카르보닐기의 디보란 환원은 다양한 유기붕소 화합물을 생성하기 위해 작용화될 수 있는 보란 중간체를 형성합니다. 디보란은 또한 니트로기를 아민으로 환원시키는 데 널리 사용되며 자연적으로 발견되는 복잡한 유기 분자 합성을 위한 제제로서 천연 제품, 의약품 또는 농약 내에서 다양하게 작용합니다. 반응성이 매우 높고 독성이 높지만 노출을 피하기 위해 특별한 예방 조치를 취하는 경우 유기 합성에 사용할 수 있습니다.
따라서 디보란(B2H6)은 널리 사용되고 다재다능하지만 여러 분야에서 광범위하게 응용되는 위험한 화합물입니다. 그러나 화학적 특성 및 용도와 관련된 위험으로 인해 개인 보호 장비(PPE) 사용과 함께 안전한 보관 요구 사항에 대한 안전 프로토콜을 사용하여 처리해야 합니다. 비상 대응 계획은 공중 보건 결과를 향상시킬 수도 있습니다. 디보란은 수소화붕소나트륨의 가수분해를 통해 산업적으로 제조되지만 이 경로는 압력과 열 발생을 충분히 제어하지 못하므로 폭발을 일으킬 수 있습니다. 또한 유기 합성 실험실의 시약으로서의 지위는 제어할 수 없는 반응을 일으키지 않도록 이 화학 물질을 올바르게 취급하려면 주의와 지식이 필요함을 보여줍니다.
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