碳硼烷硼端衍生物的合成与表征

在路易斯酸催化下,碳硼烷分别与对氰基溴化苄、三苯基膦在甲苯溶液里回流,前者反应中,制备得碳硼烷的硼端与对氰基苄基中的亚甲基直接偶联的产物1,通过调整催化剂的含量,可以显著地提高含B-Cl键的产物2的产率;与三苯基膦的反应中,碳硼烷失去一个硼顶,并与三苯基膦中的P原子直接偶联,生成含B-P键的巢式碳硼烷衍生物3。对此两类化合物进行了核磁、质谱、红外及单晶衍射等表征。化合物1和2中均发现碳硼烷的CH与N形成CH…N氢键和CH…π的弱作用,其中化合物2中,还存在CH…Cl。在巢式化合物3中,发现碳硼烷的CH参与了罕见的CH…HC相互作用。这类反应成功合成了含有B-C、B-Cl、B-P键的碳硼烷衍生物。     

基于B-H键的活化对含B-C、B-Cl、B-P键的碳硼烷硼端衍生物的合成与表征

在路易斯酸催化下,碳硼烷分别与对氰基溴化苄、三苯基膦在甲苯溶液里回流,前者反应中,制备得碳硼烷的硼端与对氰基苄基中的亚甲基直接偶联的产物1,通过调整催化剂的含量,可以显著地提高含B-Cl键的产物2的产率;与三苯基膦的反应中,碳硼烷失去一个硼顶,并与三苯基膦中的P原子直接偶联,生成含B-P键的巢式碳硼烷衍生物3。对此两类化合物进行了核磁、质谱、红外及单晶衍射等表征。化合物1和2中均发现碳硼烷的CH与N形成CH…N氢键和CH…π的弱作用,其中化合物2中,还存在CH…Cl。在巢式化合物3中,发现碳硼烷的CH参与了罕见的CH…HC相互作用。这类反应成功合成了含有B-C、B-Cl、B-P键的碳硼烷衍生物。     

含碳硼烷膦氧配体镍、铱化合物的合成与表征

碳硼烷双膦配体L1分别与三苯基膦氯化镍(NiCl2(PPh3)2)和1,5-环辛二烯氯化铱(IrCl(COD))在空气中反应生成含巢式碳硼烷膦氧配体的镍、铱化合物1和2。本文对此两个化合物进行了核磁、质谱、红外及单晶衍射等表征。化合物1中溶剂分子氯仿与主体结构存在着常见的Cl…H氢键作用和较少见的CH…π作用,化合物2是首例以膦氧配体形成的Ir(Ⅰ)配合物,同时由于金属的差别导致了碳硼烷双膦配体被氧化程度的不同形成了新颖的碳硼烷[P,O]和[O,O]配体。     

含碳硼烷膦氧配体镍、铱化合物的合成与表征

碳硼烷双膦配体L1分别与三苯基膦氯化镍(NiCl₂(PPh₃)₂)和1,5-环辛二烯氯化铱(IrCl(COD))在空气中反应生成含巢式碳硼烷膦氧配体的镍、铱化合物1和2。本文对此两个化合物进行了核磁、质谱、红外及单晶衍射等表征。化合物1中溶剂分子氯仿与主体结构存在着常见的Cl…H氢键作用和较少见的CH…π作用,化合物2是首例以膦氧配体形成的Ir(Ⅰ)配合物,同时由于金属的差别导致了碳硼烷双膦配体被氧化程度的不同形成了新颖的碳硼烷[P,O]和[O,O]配体。     

钯催化硼-碳和硼-杂原子键构建一锅法合成双官能团化邻-碳硼烷※

碳硼烷是由碳氢和硼氢顶点组成的笼状分子, 在医药、能源和材料等领域有着重要应用, 但目前在碳硼烷硼顶点引入杂原子取代基的方法还较为有限. 基于此, 本工作从3-碘-邻-碳硼烷出发, 通过钯催化烯基化、金属迁移及后续与杂原子亲核试剂的偶联反应, 一锅法构筑硼碳键和硼杂原子键, 成功实现了一系列新型3-烯基-4-胺基/烷氧基/烷(芳)硫基-邻-碳硼烷衍生物的合成.     

碳硼烷和碳硼炔金属配合物中金属-碳键的化学性质

碳硼烷和碳硼炔金属配合物中的金属-碳键具有不同于经典金属-碳键的化学性质.一方面,二十面体碳硼烷独特的电子和空间效应使得碳硼烷金属配合物中的金属-碳键不参与和不饱和分子的反应 另一方面,在一定条件下具有大空间位阻的碳硼笼可以诱导某些碳-碳偶联反应.然而,碳硼炔金属配合物中的金属-碳键能与多种不饱和分子发生反应,其反应模式取决于中心金属离子的电子构型.本文简要总结了我们近期在这方面的研究进展.     

烃基硼烷在有机合成中的应用

烃基硼烷在有机合成中的应用日益广泛,发展极为迅速。特别是烷基硼烷(RBH_2,RBH,R_3B)可极其方便地通过硼氢化反应制得,已成为有机合成的重要中间体。目前已发现它可以进行多种新型的有机反应,而且这些反应都具有反应条件缓和、操作简便、产率较高等优点。提供了数十种极有价值的新合成方法,广泛用于碳氢键、碳氧键、碳卤键、碳氮键、碳碳键的形成。更突出的是这些反应都具有极好的立体选择性,特别适用于许多天然产物如甾族化合物、萜类化合物和激素的立体合成。烷基硼烷在合成中的广泛应用,正在蓬勃发展,并已逐渐应用到有机合成工业生产中。本文仅就近年来的进展作一综述。     

O-碳硼烷醚类衍生物的合成

碳硼烷是一类对空气、热和化学作用稳定的有机硼化合物。到目前已制得了几百个各种类型的碳硼烷衍生物,但关于其醚类衍生物则报导得很少,对称性的醚类衍生物几乎未见报导^[1-4]。就合成方法而言,直接由炔化物合成1,2-二碳对称取代的碳硼烷也是少见的。我们由炔化物与双-(二乙硫醚)合十二氢癸硼烷直接合成了两个新的对称性o-碳硼烷醚类衍生物,扩展了用直接法合成o-碳硼烷衍生物的途径。     

实时直接分析高分辨质谱技术研究碳硼烷类化合物

该文运用高分辨质谱技术对实时直接分析(Direct analysis in real time,DART)离子化条件下碳硼烷化合物的质谱行为进行了研究,对碳硼烷化合物DART高分辨质谱中所得到的同位素峰簇进行了表征与归属。研究结果表明,选取的碳硼烷化合物在DART负离子条件下均能得到较好的质谱信号,这可能与硼笼结构的“缺电性”有关。含10个B原子的碳硼烷化合物形成的离子同位素峰簇信号中,通常情况下相对丰度最高的同位素峰中含2个10B以及8个11B。将碳硼烷化合物高分辨质谱分析的精确m/z数据信息与图谱中同位素峰轮廓分析相结合,是碳硼烷化合物有效的质谱定性分析与表征策略。     

邻碳硼烷与不饱和化合物环加成反应的实验和理论研究进展

邻碳硼烷及其所衍生的邻碳硼炔化合物能够与多种不饱和化合物发生环加成反应转化为结构新颖的功能碳硼烷衍生物.这些功能碳硼烷衍生物在硼中子捕获疗法、催化合成、药物设计等诸多领域都有着广阔的应用前景.近年来,人们在邻碳硼烷和邻碳硼炔的官能化领域取得了显著成就,尤其在反应条件优化、反应选择性控制、反应机理研究等方面取得了明显进步.对近十年以来国内外课题组在邻碳硼烷与炔烃、烯烃、多环或杂环芳烃等不饱和化合物的环加成反应领域所取得的实验研究成果进行了总结,并对邻碳硼炔参与的[2+2+2]、[2+2+1]、[2+2]、[3+2]、[4+2]、[5+2]等环加成反应的实验和理论研究成果、尤其是反应机理作了详细介绍,最后对该领域的发展前景进行了展望.     

N—N键合成方法的研究进展

N—N键广泛存在于药物、天然产物和有机功能材料中,如何高效构建N—N键是有机合成的一个重要研究方向.基于含氨基、氰基、硝基和叠氮基等含氮基团的有机化合物非常多,直接利用这些含氮基团进行N—N键偶联为合成含N—N键结构单元的有机化合物提供了新的策略.综述了近年来发展的分子间和分子内构建N—N键的合成方法,并且对该方法存在的难点以及未来发展方向进行了展望.     

过渡金属催化硼-氢键活化合成含硼-杂原子键邻碳硼烷衍生物的研究进展

十二顶点碳硼烷是一类含有碳、氢及硼原子的簇合物,具有特殊的热稳定性和化学稳定性,在医药、材料、能源、配位化学及金属有机化学中都得到广泛的应用.近年来,过渡金属催化的碳硼烷直接硼-氢键活化发展迅速,为硼顶点选择性官能团化提供了一系列新的高效路径.总结了利用过渡金属催化硼-氢键活化策略来实现邻碳硼烷硼-硼、硼-氮、硼-氧、硼-硫及硼-卤键构建的研究进展,同时对部分反应机理进行了讨论,并就该研究领域所面临的挑战和发展前景进行了展望.     

利用邻-碳硼烷可变的C-C键实现发光分子从ACQ到AIE转变

利用邻-碳硼烷骨架中可变的C-C键,将在聚集态会发生猝灭（ACQ）的传统发光分子和具有振动自由度的碳硼烷基团连接起来,合成了带有聚集诱导发光（AIE）效应的邻-碳硼烷基发光分子。通过紫外可见吸收光谱、DFT计算、发射光谱及晶体结构测定等手段,研究了邻-碳硼烷可变的C-C键对化合物性质的影响。结果表明,在邻-碳硼烷骨架的碳原子上引入不同的取代基可以改变C-C键的振动特性,从而能够调控化合物的发光性质,并有效实现从ACQ到AIE的转变。     

碳硼烷硼氢键选择性官能团化的研究进展

由于独特的三维立体结构、硼含量高、良好的热稳定性和化学稳定性等特点,碳硼烷及其衍生物在材料、催化、医药、超分子和配位化学等领域应用广泛,因此发展高效、高区域选择性的碳硼烷B-H键的官能团化的方法学备受硼化学家的关注。本文对近年来碳硼烷B-H键的官能团化的反应类型及相关反应机理予以论述,希望为后续研究提供可靠的参考。     

碳硼烷硼氢键选择性官能团化的研究进展

由于独特的三维立体结构、硼含量高、良好的热稳定性和化学稳定性等特点,碳硼烷及其衍生物在材料、催化、医药、超分子和配位化学等领域应用广泛,因此发展高效、高区域选择性的碳硼烷B-H键的官能团化的方法学备受硼化学家的关注。本文对近年来碳硼烷B-H键的官能团化的反应类型及相关反应机理予以论述,希望为后续研究提供可靠的参考。     

利用邻-碳硼烷可变的C-C键实现发光分子从ACQ到AIE转变（英文）

利用邻-碳硼烷骨架中可变的C-C键,将在聚集态会发生猝灭(ACQ)的传统发光分子和具有振动自由度的碳硼烷基团连接起来,合成了带有聚集诱导发光(AIE)效应的邻-碳硼烷基发光分子。通过紫外可见吸收光谱、DFT计算、发射光谱及晶体结构测定等手段,研究了邻-碳硼烷可变的C-C键对化合物性质的影响。结果表明,在邻-碳硼烷骨架的碳原子上引入不同的取代基可以改变C-C键的振动特性,从而能够调控化合物的发光性质,并有效实现从ACQ到AIE的转变。     

1-碘-2-锂-邻碳硼烷与环戊二烯衍生物的类Diels-Alder反应的理论研究

运用密度泛函理论的B3LYP方法对1-碘-2-锂-邻碳硼烷与亚甲基环戊二烯衍生物的类Diels-Alder反应进行了理论研究.计算结果显示：1-碘-2-锂-邻碳硼烷与亚甲基环戊二烯衍生物的类Diels-Alder反应为分步过程,需要依次经过脱LiI形成碳硼炔、碳硼炔与亚甲基环戊二烯成键、碳硼烷基1,2-σ迁移和成环四个过程才能形成与Diels-Alder反应形式相同的产物.其中碳硼烷基的1,2-σ迁移过程为整个反应的决速步,在353 K的实验条件下需要越过28.3 kcal•mol^-1的自由能垒才能形成相应的碳硼烷基降冰片烯衍生物,理论预测的反应速率与实验结果较好吻合.自然键轨道理论（NBO）分析结果显示：该反应与正常电子需求的Diels-Alder反应（NEDDA）具有相似的电子结构特征.文中还对反应底物的取代基效应进行了讨论,并得到了与实验数据基本一致的结果.     

硼化合物的研究XX:乙醇胺合三(2-呋喃基)硼烷的合成及其转化

2-呋喃基锂与(N,N-二乙胺基)二氯硼烷的反应是以三烃基化的方式发生,因而可用于制取三(2-呋喃基)硼烷,并可以得到乙醇胺配合物1的稳定形式。乙醇胺合三(2-呋喃基)硼烷(1)可在稀酸中游离出三(2-呋喃基)硼烷,可与吡啶形成吡啶合三(2-呋喃基)硼烷2;化台物1中的呋喃环被8-羟基喹啉或8-羟基喹哪啶裂开以后,分别形成含 B-N 内配键的二呋喃基硼螯合物3及4。化合物1～4均经元素分析及有关波谱鉴定。     

钯催化下有机锡化合物的偶联反应在碳-碳键形成过程中的应用

本文述评了最近几年来钯催化的有机锡化合物与有机亲电试剂的交叉偶联反应在有机合成中用于碳-碳键形成的主要研究成果。主要讨论了直接交叉偶联反应,CO或烯键插入的交叉偶联反应和机理。     

有机硼化合物的分类和名称

按照狭义的分类方法,对含有硼碳键的有机硼化合物的分类进行探讨。根据结构类型,有机硼化合物可以分为烃基硼烷、烃基硼酸(酯)、烃基硼烷路易斯碱加合物和离子型有机硼化合物、有机硼杂环及其金属配合物、碳硼烷簇合物及其金属化合物等类型。对不同类型的有机硼化合物的命名进行了归纳,并给出了一些代表性化合物的英汉对照名称。