第6回 第13族ホウ素
出典：一家に１枚周期表 第12版 文部科学省
1) ホウ素の水酸化物
テキストp.113
2) ホウ素の利用
BNCT テキストp.191-192
3) ジボラン
テキストp.53, p.114
4) ボラジン （テキスト該当なし）
プリント1
出典：一家に１枚周期表 第12版 文部科学省
テキストp.114 (d)
H3BO3 ホウ酸
[Al(OH)3(H2O)3]
1) 13族元素の水酸化物
プリント2
1)第13族元素の水酸化物
テキストp.114 (d)
H3BO3（オルト）ホウ酸
HBO2 メタホウ酸
(ortho)boric acid
metaboric acid
加熱
正
水和度の低い
B2O3
+3H2O
プリント3
一塩基酸としてのホウ酸
sp2
sp3
H3O+
+
H3BO3
H3BO3 + 2 H2O
-B(OH)4 + H3O+
(5.13)
プリント4
B(OH)3
点眼剤に添加
緩衝剤 薬剤の安定性や角膜透過性を
向上させたり，薬物の分解など
による経時的なpH変動を防止
するために用いる
抗菌効果は静菌的で弱く，
また耐性菌の存在も知られている
ホウ酸，
ホウ砂
プリント5
2) BNCT (Boron Neutron Capture Therapy)
ホウ素中性子捕捉療法
テキスト p.191
7.5.2 ボロノフェニルアラニンおよび
カルボラン（ホウ素中性子捕捉
療法BNCT)
ホウ素は，他の元素に比べて中性子
をより広い面積で捕捉しやすい
中性子反応断面積が大きい
原子核と反応を起こす確率
プリント6
ホウ素の中性子捕獲
がん細胞へのホウ素の集積
http://www.pref.osaka.lg.jp/attach/28090/00218268/bnct_16p_j.pdf より引用
2) BNCT (Boron Neutron Capture Therapy)
ホウ素中性子捕捉療法
10B : 11B = 1 : 4
テキストp.191-192
移動距離は，
細胞の大きさ
程度
プリント7
BNCT (Boron Neutron Capture Therapy)
ホウ素中性子捕捉療法（がん治療）
7Li
α
10Bを取り込んだ
がん細胞
BPA
(L-4-boronophenylalanine)
BH
CH
Ex)
BNCTにおけるホウ素薬剤
プリント8
BNCTにおけるホウ素薬剤
がん細胞は，その急速な細胞増殖を維持するために，
通常の細胞以上に外部から栄養を取り入れる必要がある．
がん細胞では，アミノ酸トランスポーター(LAT1)の
発現が向上
（参考）
フェニルアラニン
がん細胞に選択的にホウ素薬剤をデリバリー
（膜たんぱく質）
プリント9
BPA
（参考）
LAT1阻害剤
プリント10
BNCTの対象疾患
「切除不能な局所進行又は局所再発の頭頸部癌」が保険承認されている
鼻・副鼻腔、口腔、咽頭・喉頭（のど）、唾液腺、甲状腺などにできるがん
（参考）
費用
保険診療の適用となるBNCT治療の場合，治療費総額は約400～500万円
治療回数
原則1回（30分から60分）
（参考）
diborane B2H6
電子欠損型化合物
ボランBH3の
二量体(dimer)
三中心二電子結合
テキストp.114 (c) 第13族元素の水素化物
第6回講義（2）
13族ホウ素 水素化物 ジボラン
プリント11
13族 ホウ素 (B)
～水素化物；ジボラン(diborane B2H6)～
diborane B2H6
電子欠損型化合物
BH3の二量体(dimer)
三中心二電子結合
プリント12
ホウ素の価電子 水素の価電子
３個 １個
弱い
長い
プリント13
三中心二電子
結合
電子不足
（欠損）
化合物
プリント13
共有結合にあずかる価電子が，
完全に満たされていない状態で
生成する化合物
切れ
やすい
プリント13
切れ
やすい
Text p.113
プリント13
付加体
H3B・OEt2
H3B・SMe2
ジメチルスルフィド
B2H6の反応性
Ｇas, 空気中で発火， 水と容易に反応
プリント14
一塩基酸としてのホウ酸
sp2
sp3
H3O+
+
H3BO3
H3BO3 + 2 H2O
-B(OH)4 + H3O+
(5.13)
ジボランと水の反応
sp2
sp3
BH3
ジボランと水の反応
sp2
BH3
2.20
2.04
B2H6の反応性
Ｇas, 空気中で発火， 水と容易に反応
(Text p.53 Advanced)
プリント14
4) ボラジン
ボラジン borazine
ベンゼンと等構造
（無機ベンゼンとも言われる）
sp2
プリント15
sp2混成軌道×３
pz
B
π結合
プリント16
テキストp.114 (d)
1) H3BO3
ホウ酸
→一塩基酸
2) がん治療への応用
第6回 第13族ホウ素
ホウ素中性子捕捉療法BNCT
テキストp.191-192
ホウ酸，BNCT，
プリント17
3)テキストP.114 (c)第13族元素の水素化物
P.53 Advanced ボラン
電子欠損化合物，三中心二電子結合，
ジボラン，ボラジン など
keyword
第6回 第13族ホウ素
4) ボラジン
プリント18
異性体はいくつあるか
幾何異性体 geometrical isomer
fac
[MX3L3]型
facial型 meridional型
(fac) (mer)
mer
[MX2L2]型
cis trans
[Al(OH)3(H2O)3]
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OH2
H2O
H2O
H2O
H2O
H2O
cis trans
テキストp.162
組成が同じで，ligandの空間的
配置が異なるもの
幾何異性体 geometrical isomer
[MX3L3]型
facial型 meridional型
(fac) (mer)
cis trans
[Al(OH)3(H2O)3]
テキストp.162
組成が同じで，ligandの空間的
配置が異なるもの
幾何異性体 geometrical isomer
fac
[MX3L3]型
facial型 meridional型
(fac) (mer)
mer
cis trans
[Al(OH)3(H2O)3]
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OH2
H2O
H2O
H2O
H2O
H2O
テキストp.162
組成が同じで，ligandの空間的
配置が異なるもの
幾何異性体 geometrical isomer
fac
[MX3L3]型
mer
cis trans
[Al(OH)3(H2O)3]
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OH2
H2O
H2O
H2O
H2O
H2O
テキストp.162
組成が同じで，ligandの空間的
配置が異なるもの
幾何異性体 geometrical isomer
[MX2L2]型
cis trans
cis trans
テキストp.162
組成が同じで，ligandの空間的
配置が異なるもの
幾何異性体 geometrical isomer
[MX2L2]型
cis trans
cis trans
テキストp.162
組成が同じで，ligandの空間的
配置が異なるもの
次回
分子軌道法
テキスト p.63 3.7.1 分子軌道
p.63 - 71
分子の形と電子配置の基礎的理解
１．オクテット則（８電子則）
Lewis構造式
２．原子価殻電子対反発則（VSEPR則）
Valence Shell Electron Pair Repulsion rule
３．原子価結合法（VB法）
混成軌道 (Hybridized Atomic Orbital)
４．分子軌道理論（MO理論）
Molecular Orbital Theory
考察する対象・目的によって使い分ける
基本
定性的
高度
定量的
原子価結合法
混成
軌道
CH4 メタン 多原子分子
導入編
原子価結合法
分子軌道法
導入編