プルンバン

プルンバン
	IUPAC名めい Plumbane
	別称べっしょう Plumbane, lead tetrahydride, tetrahydridolead, lead(IV) hydride
識別しきべつ情報じょうほう
CAS登録とうろく番号ばんごう	15875-18-0
特性とくせい
化学かがく式しき	PbH4
モル質量しつりょう	211.23 g/mol
沸点ふってん	-13 °C
	特記とっきなき場合ばあい、データは常温じょうおん (25 °C)・常つね圧あつ (100 kPa) におけるものである。

プルンバン（Plumbane、PbH₄）は、鉛なまりと水素すいそから構成こうせいされる金属きんぞく水素すいそ化物ばけものである^[1]。熱ねつ的てきに不安定ふあんていで水素すいそ原子げんしを失うしないやすく、特性とくせいはまだよく分わかっていない^[2]。誘導体ゆうどうたいには四よんフッ化か鉛なまりPbF₄、テトラエチル鉛なまり (CH₃CH₂)₄Pb等ひとしがある。

歴史れきし

最初さいしょの報告ほうこくは1920年代ねんだいに遡さかのぼるが^[3]、実際じっさいに合成ごうせいできていたかはよく分わかっていなかった^[4]。1963年ねん、SaalfeldとSvecは質量しつりょう分析ぶんせきでPbH₄⁺を観測かんそくしたと報告ほうこくした^[5]。プルンバンは何なん度どもディラック-ハートリー-フォック方程式ほうていしきによる相対そうたい論ろん的てき量子りょうし化学かがく（英語えいご版ばん）の計算けいさんの対象たいしょうとなり、MH₄またはMH₂で表あらわされる他ほかの金属きんぞく水素すいそ化物ばけものとの安定あんてい性せい、立体りったい配置はいち、エネルギー等とうの比較ひかく研究けんきゅうが行おこなわれた^[2]^[6]^[7]。

特徴とくちょう

不安定ふあんていな無色むしょくの気体きたいで、第だい14族ぞく元素げんその水素すいそ化合かごう物ぶつの中なかでは最もっとも重おもいものである^[8]。四面しめん体形たいけい分子ぶんし構造こうぞう(T_d)を取とり、鉛なまり原子げんしと水素すいそ原子げんしの平衡へいこう距離きょりは1.73Åである^[9]。重量じゅうりょうパーセントでは、1.91%の水素すいそと98.09%の鉛なまりから構成こうせいされる。鉛なまりの電気でんき陰性いんせい度どは水素すいそより高たかいため、水素すいそと鉛なまりの酸化さんか数すうはそれぞれ+1と-4となる。MH₄ (M = C-Pb)という化学かがく式しきを持もつ金属きんぞく水素すいそ化物ばけものの安定あんてい性せいは、Mの元素げんそ番号ばんごうが大おおきくなるにつれ低下ていかする。

製法せいほう

初期しょきの研究けんきゅうで、より軽かるい同族どうぞく体たい（シラン、ゲルマン、スタンナン）と比くらべて不安定ふあんていであることが明あきらかとなった^[10]。GeH₄やSnH₄の合成ごうせいに用もちいる方法ほうほうでは生成せいせいできない。

1999年ねんには硝酸しょうさん鉛なまり(II) Pb(NO₃)₂と水素すいそ化かホウ素ほうそナトリウム NaBH₄から合成ごうせいされた^[11]。2005年ねんには、発生はっせい期き水素すいその概念がいねんを用もちいない反はん応おう機構きこうが検証けんしょうされた^[12]。

2002年ねん、Wang, X.らはレーザー爆ばく蝕（英語えいご版ばん）によるPbH₄の生成せいせいを研究けんきゅうし、赤外線せきがいせんバンドを特定とくていした^[13]。

同族どうぞく化合かごう物ぶつ

メタン CH₄
シラン SiH₄
ゲルマン GeH₄
スタナン SnH₄

出典しゅってん

^ Porritt, C. J. (1975). Chem. Ind-London 9: 398.
^ ^a ^b Hein, Thomas A.; Thiel, Walter; Lee, Timothy J. (1993). “Ab initio study of the stability and vibrational spectra of plumbane, methylplumbane, and homologous compounds”. The Journal of Physical Chemistry 97 (17): 4381–4385. doi:10.1021/j100119a021. hdl:11858/00-001M-0000-0028-1862-2.
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^ Malli, Gulzari L.; Siegert, Martin; Turner, David P. (2004). “Relativistic and electron correlation effects for molecules of heavy elements: Ab initio fully relativistic coupled-cluster calculations for PbH₄”. International Journal of Quantum Chemistry 99 (6): 940–949. doi:10.1002/qua.20142.
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[1] Porritt, C. J. (1975). Chem. Ind-London 9: 398.

[Hein-2] Hein, Thomas A.; Thiel, Walter; Lee, Timothy J. (1993). “Ab initio study of the stability and vibrational spectra of plumbane, methylplumbane, and homologous compounds”. The Journal of Physical Chemistry 97 (17): 4381–4385. doi:10.1021/j100119a021. hdl:11858/00-001M-0000-0028-1862-2.

[3] Paneth, Fritz; Nörring, Otto (1920). “Über Bleiwasserstoff”. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft (A and B Series) 53 (9): 1693–1710. doi:10.1002/cber.19200530915. https://zenodo.org/record/1426681.

[4] Cotton, F. A.; Wilkinson, G.; Murillo, C. A.; Bochman, M. Advanced Inorganic Chemistry. Wiley: New York, 1999

[Saalfeld-5] Saalfeld, F. E.; Svec, H. Inorg. Chem. 1963, 2, 46.

[6] Desclaux, J. P.; Pyykko, P. (1974). “Relativistic and non-relativistic Hartree-Fock one-centre expansion calculations for the series CH₄ to PbH₄ within the spherical approximation”. Chemical Physics Letters 29 (4): 534–539. Bibcode: 1974CPL....29..534D. doi:10.1016/0009-2614(74)85085-2.

[7] Pyykkö, P.; Desclaux, J. P. (1977). “Dirac–Fock one-centre calculations show (114)H₄ to resemble PbH₄”. Nature 266 (5600): 336–337. Bibcode: 1977Natur.266..336P. doi:10.1038/266336a0.

[8] CRC Handbook of Chemistry and Physics, Online Edition.

[9] Visser, O.; Visscher, L.; Aerts, P. J. C.; Nieuwpoort, W. C. (1992). “Relativistic all-electron molecular Hartree-Fock-Dirac-(Breit) calculations on CH₄, SiH₄, GeH₄, SnH₄, PbH₄”. Theoretica Chimica Acta 81 (6): 405–416. doi:10.1007/BF01134864.

[10] Malli, Gulzari L.; Siegert, Martin; Turner, David P. (2004). “Relativistic and electron correlation effects for molecules of heavy elements: Ab initio fully relativistic coupled-cluster calculations for PbH₄”. International Journal of Quantum Chemistry 99 (6): 940–949. doi:10.1002/qua.20142.

[11] Krivtsun, V. M.; Kuritsyn, Y. A.; Snegirev, E. P. (1999). “Observation of IR absorption spectra of the unstable PbH₄ molecule”. Opt. Spectrosc 86 (5): 686–691. Bibcode: 1999OptSp..86..686K. オリジナルの2016-03-04時点じてんにおけるアーカイブ。 2012年ねん12月31日にち閲覧えつらん。.

[12] Zou, Y; Jin, FX; Chen, ZJ; Qiu, DR; Yang, PY (2005). “Non-nascent hydrogen mechanism of plumbane generation”. Guang Pu Xue Yu Guang Pu Fen Xi = Guang Pu 25 (10): 1720–3. PMID 16395924.

[13] Wang, Xuefeng; Andrews, Lester (2003). “Infrared Spectra of Group 14 Hydrides in Solid Hydrogen: Experimental Observation of PbH₄, Pb₂H₂, and Pb₂H₄”. Journal of the American Chemical Society 125 (21): 6581–6587. doi:10.1021/ja029862l. PMID 12785799.

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IUPAC名めい Plumbane
別称べっしょう Plumbane, lead tetrahydride, tetrahydridolead, lead(IV) hydride
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