硼

米拉Senthilingam

本周，我们将看到一个被错误地指责为无聊的元素的真实本质。我是来自裸体科学家的梅拉·森蒂林加姆，为了看看一个被认为沉闷的元素是如何沉溺于摇摆的滑稽动作和无数的冒险，帕特·贝利带来了光明的一面硼．

帕特贝利

如果我必须选择一个人来代表黄金，那么我猜他可能是一个雄心勃勃的年轻股票经纪人，有点浮华，不擅长建立关系。为氦——一个声音有点尖，但渴望加入贵族行列的仙女般的金发女郎。

硼呢?嗯，乍一看，在工作日，一个无聊的中年会计，可能穿着棕色灯芯绒和粗花呢夹克。但他在业余时间也有意想不到的一面——跳伞、骑摩托车，以及一个沉迷于交换伴侣的高度可疑社会的成员。

让我们从无聊的部分开始。硼通常孤立为棕色无定形固体。我不知道有谁认为硼元素有什么有趣的。但当你观察硼的一些简单化合物时，它意想不到的一面开始显现。以氮化物为例，它只是周期表中第5号和第7号的两个元素，但能够结合起来，形成坚硬的钻石或柔软的石墨状结构，与第6号元素的结构非常相似，碳．

然后是三氟化氢记住酸最初被归类为能提供质子的物质，但是BF_3.是典型的刘易斯酸，它看不到质子，但能够与孤对配合，从而催化一系列反应。它可以实现这种化学反应，因为硼确实有两面——它被设置为与相邻原子形成三个键，但即使在这种状态下，也很容易形成一个额外的键，以完成第二层的8个电子。但当它这样做的时候，它会带一个负电荷，而它只能通过失去一个键来恢复中性它确实是人格分裂的。

但真正有趣的“跳伞”始于硼的三氢化物。我们稍后会回到黑洞_3.结构上的微妙之处真的会让我们进入性感领域。但在这个阶段，我们将简单地看到硼的精神分裂症一面如何得到良好的效果:添加BH_3.变成烯烃，然后加入碱性双氧水，然后氧气首先连着硼，然后绕到邻近的碳上，都是由3价和4价硼之间的平衡驱动的。这种相当复杂的反应(从机理上)非常可靠，几十年来一直被用作将烯烃转化为醇的一种简单方法。基于这一想法，许多聪明的变体允许人们非常有选择性地引入酒精，包括我最喜欢的由硼烷与环-1,5-二烯反应制成的试剂;由此产生的二烷基硼烷具有令人难以置信的选择性，它只攻击烯烃中取代最少的碳，它通常被简写为BH单位，垂在两条弧线上，因此被称为降落伞分子。

跳伞说了这么多，摩托车呢?这有点像看到一辆50cc的助力车，却发现它在3.5秒内从0加速到60。让我解释一下——硼这个名字来自矿物硼砂，硼砂是一种叫做硼酸的盐。你可以从任何药剂师那里买到它，它是一种弱酸性的防腐剂，它本质上是由一个硼原子和三个羟基相连。令人惊讶的是，你可以很容易地用一个羟基交换一个芳基，然后生成芳基硼酸它能与一系列芳基卤化物结合钯催化。这是一个长期以来备受追捧的过程，许多人认为不可能高产，直到一位名叫铃木的化学家(因此有了摩托车的联系)发现硼可以解决这个难题。

最后是性感的部分。我说过三氢化硼有一个微妙的结构，那就是在1945年它是一个“不可能”的分子，因为没有已知的化学键可以解释它的二聚结构，或者一些相关的硼氢化物的结构。然后，在一个“只是威廉”的故事中，一个年轻人战胜了他的长辈，当时是剑桥大学的本科生克里斯托弗·朗盖特-希金斯在一次辅导课上想出了解决方案，当时他只有20岁，就和导师一起发表了这篇具有里程碑意义的论文。他们的解释还预测了几种新的硼氢化物，这些氢化物被及时发现，以及硼团簇化学的迷人领域，在这个领域中，硼的三/四价分裂允许伙伴交换和多重成键。但我就不详细说明了——你得自己去找。但请记住，不要只从外观来判断元素——它们可能有隐藏的秘密和意想不到的才能。

米拉Senthilingam

所以，人格分裂、降落伞分子和交换伴侣——我当然不会从第一次出现就判断这个元素。这是基尔大学的帕特·贝利揭示的关于硼的真相。下次我们会遇到一个同样相信谦逊的人。

布莱恩·克莱格

说到使用镧最好像一个成功的电影角色演员。一个从未成为主角，但在一部又一部电影中出现的人，扎实地塑造了不同的角色。镧并不是一种特别昂贵的生产材料，它的许多角色仍然是一种辅助，扮演着重要的角色，但不受关注。

米拉Senthilingam

下周和布莱恩·克莱格一起来看看不起眼的镧是如何在城镇中传播的元素中的化学．在那之前，感谢大家的收听，我是来自裸体科学家的Meera Senthilingam。