硅立方烷
硅立方烷,化學式Si8H8,分子為Oh對稱群,結構參考碳立方烷。硅立方烷別名矽八烷,對地球生物劇毒,LD50=0.618μg/kg(鼠)~1.618μg/kg(人),對銻星生物基本無毒。
合成 編輯
硅立方烷可以通過乙硅炔在鈀的催化下合成,反應:4Si2H2(吸附)=Pd(催化)=Si8H8(吸附),反應平衡常數正比於銻場/鈮場強度的13次冪(溫度一定)。
性質 編輯
硅立方烷在標況下是不易升華的灰色固體,熔點約為250K,沸點約為500K。隔絕空氣加熱到500K以上會緩慢分解並逐漸變成一種全新的硅的同素異形體——體心立方晶格去氫硅立方烷,簡稱bcc-Si8,化學式(Si8)n。研究發現,去氫硅立方烷的晶胞中位於體心的Si8分子在交變銻場/鈮場中會斷開與其他硅原子形成的共價鍵並繞著x軸、y軸、z軸高速旋轉,而在穩定銻場/鈮場中斷開的共價鍵會重新形成,這解釋了bcc-Si8在交變銻場/鈮場中為分子晶體而在穩定銻場/鈮場為原子晶體的事實。
使用Si8H8一般需要把它溶解在非質子性溶劑里。它的稀溶液可以被硼氫化氫或者氫化銨還原為Si8H20,這個分子中有8個氫硅鍵和12個氫橋鍵。全硅立方烷溶解在超鹽酸中生成[Si88+],溶解在四甲基硅烷中可以被鹼金屬尤其是鋰還原為[Si88-]。
衍生物 編輯
硅立方烷可以和IB族元素的碘化物或者砹化物反應,產生一些性能奇特的材料,比如Si8Cu8、Si8Ag8、Si8Au8、Si8Rg8。這些物質是銻電/鈮電材料,會隨著銻場/鈮場強度的變化而產生電流,本質上是因為IB族元素的電負性會隨銻場/鈮場變化而變化,這會讓原來為正價的金屬離子(Au在常規銻場下則與Si則形成近乎非極性的共價鍵)暫時地變成負價。因為碳的電負性太高,碳立方烷的衍生物沒有這樣的性質。