Dodecaborato
# Dodecaborato

Dodecaborato è il nome comune dell'anione di formula $[B_{12}H_{12}]^{2-},$ denominato dodecaidrododecaborato(2-) nella nomenclatura IUPAC. La sua struttura consiste in un icosaedro regolare di atomi di boro, con un atomo di idrogeno connesso a ciascun atomo di boro. La simmetria della specie è $I_h.$

## Sintesi

L'esistenza della specie $[B_{12}H_{12}]^{2−}$ fu predetta da Christopher Longuet-Higgins e M. de V. Roberts nel 1955. Cinque anni dopo fu sintetizzato per la prima volta da Anthony Pitochelli e Frederick Hawthorne, facendo reagire 2-iododecaborano con trietilammina in soluzione di benzene a 80 ºC. La resa di questa reazione è molto bassa. Un metodo più conveniente parte dal boroidruro di sodio, che viene dapprima convertito ad anione triborato con trifluoruro di boro:

    5 $NaBH_4$ + $BF_3$ → 2 $NaB_3H_8$ + 3 NaF + 2 $H_2$

La successiva pirolisi controllata del triborato fornisce il sale di sodio del dodecaborato. Sono stati pubblicati anche numerosi metodi di preparazione differenti.

## Proprietà

Si conoscono un gran numero di sali contenenti l'anione $[B_{12}H_{12}]^{2−}$ con svariati cationi metallici (metalli alcalini, metalli alcalino terrosi, metalli di transizione, lantanoidi), e con molti cationi amminici e organici. L'anione $[B_{12}H_{12}]^{2−}$ è scarsamente coordinante e tranne poche eccezioni nella formazione di complessi funge da anione della sfera esterna.

$[B_{12}H_{12}]^{2−}$ è un anione molto stabile e resiste in soluzioni di idrossido di sodio o di acido cloridrico 3 M fino a 95 ºC. Il sale $Cs_2[B_{12}H_{12}]$ può essere scaldato a 810 ºC senza decomporsi. La specie $[B_{12}H_{12}]^{2−}$ è attiva elettrochimicamente e si ossida formando $[B_{24}H_{23}]^{3−}.$ La stabilità dell'anione dodecaborato è stata attribuita al carattere aromatico tridimensionale dei legami nella gabbia $B_{12}.$

L'aromaticità dell'anione $[B_{12}H_{12}]^{2−}$ fa sì che la sua reattività sia dominata da reazioni di sostituzione elettrofila aromatica. La sostituzione di uno o più atomi di idrogeno permette di ottenere un gran numero di derivati nei quali lo scheletro $B_{12}$ rimane intatto, e il boro forma legami con alogeni, carbonio, azoto, fosforo, arsenico, ossigeno, zolfo, e altri elementi. Possono essere sostituiti anche tutti gli idrogeni. Ad esempio la idrossilazione con perossido di idrogeno arriva a sali di $[B_{12}(OH)_{12}]^{2−}.$

## Applicazioni

Derivati del $[B_{12}H_{12}]^{2−}$ sono stati studiati per l'estrazione liquido-liquido dei radionuclidi $^{152}Eu^{3+}$ e $^{241}Am^{3+}$ da soluzioni di rifiuti radioattivi, e come drug carrier di cisplatino (un farmaco antitumorale).

Il sale $Na_2[^{10}B_{12}H_{11}SH]$ è importante in applicazioni antitumorali tramite la terapia denominata BNCT (boron neutron capture therapy = terapia per cattura neutronica del boro). Anziché il più comune $^{11}B,$ questo composto contiene l'isotopo $^{10}B,$ uno dei nuclidi con la più alta sezione d'urto per l'assorbimento di neutroni. Il composto viene iniettato nel tessuto tumorale e quindi irradiato con neutroni termici. Questi non interagiscono con i tessuti normali, ma vengono assorbiti dal $^{10}B$ provocando la reazione nucleare:

    105B + 10n → 42He + 73Li + γ

Le particelle liberate vanno a danneggiare il tessuto immediatamente circostante e quindi viene colpito solo il tessuto tumorale.

