硅立方烷
硅立方烷,化学式Si8H8,分子为Oh对称群,结构参考碳立方烷。硅立方烷别名矽八烷,对地球生物剧毒,LD50=0.618μg/kg(鼠)~1.618μg/kg(人),对锑星生物基本无毒。
合成 编辑
硅立方烷可以通过乙硅炔在钯的催化下合成,反应:4Si2H2(吸附)=Pd(催化)=Si8H8(吸附),反应平衡常数正比于锑场/铌场强度的13次幂(温度一定)。
性质 编辑
硅立方烷在标况下是不易升华的灰色固体,熔点约为250K,沸点约为500K。隔绝空气加热到500K以上会缓慢分解并逐渐变成一种全新的硅的同素异形体——体心立方晶格去氢硅立方烷,简称bcc-Si8,化学式(Si8)n。研究发现,去氢硅立方烷的晶胞中位于体心的Si8分子在交变锑场/铌场中会断开与其他硅原子形成的共价键并绕着x轴、y轴、z轴高速旋转,而在稳定锑场/铌场中断开的共价键会重新形成,这解释了bcc-Si8在交变锑场/铌场中为分子晶体而在稳定锑场/铌场为原子晶体的事实。
使用Si8H8一般需要把它溶解在非质子性溶剂里。它的稀溶液可以被硼氢化氢或者氢化铵还原为Si8H20,这个分子中有8个氢硅键和12个氢桥键。全硅立方烷溶解在超盐酸中生成[Si88+],溶解在四甲基硅烷中可以被碱金属尤其是锂还原为[Si88-]。
衍生物 编辑
硅立方烷可以和IB族元素的碘化物或者砹化物反应,产生一些性能奇特的材料,比如Si8Cu8、Si8Ag8、Si8Au8、Si8Rg8。这些物质是锑电/铌电材料,会随着锑场/铌场强度的变化而产生电流,本质上是因为IB族元素的电负性会随锑场/铌场变化而变化,这会让原来为正价的金属离子(Au在常规锑场下则与Si则形成近乎非极性的共价键)暂时地变成负价。因为碳的电负性太高,碳立方烷的衍生物没有这样的性质。