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。     

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.     

含能笼型碳硼烷衍生物的合成及其热性能

以DMSO或DMF为溶剂,1-溴甲基碳硼烷(1)分别与亚硝酸钠和叠氮钠发生亲核取代反应,合成了两种新型的含能笼型碳硼烷——1-硝基甲基碳硼烷(2)和1-叠氮基甲基碳硼烷(3),其结构经1H NMR和FT-IR表征。用DSC分析了1~3的热性能,结果表明:1和2分别在162.2℃和168.7℃分解,分解热分别为130.4 J.g-1和245.6 J.g-1。     

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.     

一个含呋喃环顺磁性碳硼烷衍生物的合成及其生成机理

半夹芯16e化合物CpCoS₂C₂B₁₀H₁₀（Cp：cyclopentadienyl）（1）与2-呋喃炔酮在物质的量比为1：1.5时反应分离得到1个顺磁性化合物CpCoS₂C₂B₁₀H₉（C₁₂H₁₀O₂）（2）。在化合物2的合成过程中,一分子1中的Cp环与另一分子1中的B（3）/B（6）位连接;同时,该Cp环与1个2-呋喃炔酮分子发生Diels-Alder反应,生成1个双环[2.2.1]-2-庚烯基结构单元。此外,呋喃炔酮分子中的末端炔基碳原子与原料1中的1个硫原子相连,从而使得产物2中的钴中心离子是个17e中心。化合物2用红外、核磁、元素分析,质谱和单晶X-射线衍射分析等方法进行了表征。晶体属三斜晶系,空间群P1,晶胞参数：a=0.96657（11）nm,b=1.54423（15）nm,c=1.75650（18）nm,α=114.0800（10）°,β=105.433（2）°,γ=98.6390（10）°。     

一个含呋喃环顺磁性碳硼烷衍生物的合成及其生成机理(英文)

半夹芯16e化合物CpCoS2C2B10H10(Cp:cyclopentadienyl)(1)与2-呋喃炔酮在物质的量比为1∶1.5时反应分离得到1个顺磁性化合物CpCoS2C2B10H9(C12H10O2)(2)。在化合物2的合成过程中,一分子1中的Cp环与另一分子1中的B(3)/B(6)位连接;同时,该Cp环与1个2-呋喃炔酮分子发生Diels-Alder反应,生成1个双环[2.2.1]-2-庚烯基结构单元。此外,呋喃炔酮分子中的末端炔基碳原子与原料1中的1个硫原子相连,从而使得产物2中的钴中心离子是个17e中心。化合物2用红外、核磁、元素分析,质谱和单晶X-射线衍射分析等方法进行了表征。晶体属三斜晶系,空间群P1,晶胞参数:a=0.966 57(11)nm,b=1.544 23(15)nm,c=1.756 50(18)nm,α=114.080 0(10)°,β=105.433(2)°,γ=98.639 0(10)°。     

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.     

碳十硼烷及其衍生物的反应性及应用

碳十硼烷(C₂B₁₀H₁₂)是由2个C原子和10个B原子组成的二十面体笼状结构大分子,有邻位、间位和对位三种异构体。碳十硼烷庞大的体积以及类芳香族三维刚性结构使它具有优异的高温稳定性和化学稳定性,良好的溶解性使其具有广泛而灵活的应用。本文总结了近年来碳十硼烷和碳十硼烷衍生物在C原子、B原子上的化学反应性以及在环加成和金属络合方面的研究。另外,由于碳十硼烷衍生物特殊的立体结构,优异的耐高温性、热氧化性及高硼含量,本文综述了碳十硼烷衍生物近年来在功能材料、催化剂及生物医药等多个领域的应用进展。     

碳硼烷硼顶点选择性亲核取代反应

碳硼烷是一类由两个碳氢及十个硼氢顶点组成的笼状分子,在医学、材料、配位化学和金属有机化学等领域都有重要的应用,因此发展高效、简便的方法高选择性获取碳硼烷官能化衍生物具有重要的理论和现实意义.近年来,通过亲电取代、过渡金属催化、亲核取代等策略,实现了碳硼烷硼–氢键高效、高选择性官能化.本文根据硼–氢键的不同反应位点,评述了利用亲核取代反应策略进行碳硼烷选择性官能团化的研究进展,详细讨论了反应底物普适性、选择性控制及反应机理,并对该领域后续研究所面临的挑战和发展前景进行了展望.     

碳硼烷结构规则的量子化学计算

本文对一系列封闭型C_nB_5-n(n=0～5)和C_nB_6-n(n=0～6)碳硼烷骨架及巢型C₄B_5-n(n=0～5)碳硼烷骨架进行了EHMO量子化学计算,根据计算结果讨论了碳硼烷的结构规则.     

Synthesis and Crystal Structure of a B-H Activated Compound Containing a Furan Ring and an ortho-Carborane Cage

A new compound [CpCo（Se2C2BIoH9）CH2C（O）C4H30] has been synthesized and characterized by elemental analysis, IR spectroscopy, NMR, MS and single-crystal X-ray diffraction. The complex crystallizes in the monoclinic system, space group P21/c with a = 10.9481（10）, b = 24.6600（12）, c = 25.7430（14） A, β = 100.863（3）°, C42H57B30Co306Se6＂CH2C12＂0.25H20, Mr = 1722.16, V = 6825.6（8） A3, Dc= 1.676 g/cm3, Z = 1 and F（000） = 3346. The molecular structure shows a 1：1 ratio product of the two reactants of 16e half-sandwich complex CpCo（Se2C2B10H10） and alkyne 1-（2-furyl）-2-propyn-l-one. The hydrogen atom in the B（3） position of CpCo（Se2C2B10HIo） has been activated and migrated to the terminal carbon of 1-（2-furyl）- 2-propyn-l-one to form the B-CH2 unit. The title compound molecules are linked and extended further into a one-dimensional chain through atypical hydrogen bonds.     

半夹心结构含1，2-二硫碳硼烷的铑配合物的合成以及结构表征

室温下,18-电子体系的半夹心铑配合物Cp*Rh(L)S₂C₂(B₁₀H₁₀)(L=4-ClCH₂-C₆H₄N (2a),4-CH₃SCH₂-C₆H₄N (2b))可以通过16-电子体系的半夹心铑配合物[Cp*Rh[₂C₂(B₁₀H₁₀)]与吡啶衍生物合成。化合物通过IR、¹H NMR和元素分析进行了表征,并用X-射线单晶衍射测定了配合物2a和2b的单晶结构。     

Syntheses and Characterization of Half—Sandwich Zirconium Complexes with Dichalcogenolate o—Carborane Ligands

Metallocene complex Cp2^ttZrCl2(Cp^tt=η^5-1,3-^tBu2C5H3)(1)has been prepared from the reaction of LiCp^tt with ZrCl4 in good yield.Reactions of 1 with dilithium dichalcogenolate o-carboranes afforded new type of half-sandwich compounds with dichalcogenolate o-carboranyl ligands,[Li(THF)4][Cp^ttZr(E2C2B10H10)2](E=S,2a;E=Se,2b)in which only one cyclopentadienyl ring ligand existed.Complexes 1 and 2a were structurally characterized by X-ray analyses.In complex 2a,the Zr(IV)ion is η^5-bound to one 1,3-ditert-cyclopentadienyl ring and σ-bound to four μ2-sulfur atoms of two dithio-carboranes.the zirconium atom and four sulfur atoms form a distorted pyramid.The coordination sphere around the zirconium atom resembles in a piano stool structure with four legs of sulfur stoms and the fulcrum at the zirconium stom.     

Novel Phosphoranes Containing Urea Derivatives: Synthesis and Characterization

N-Acetyl-N′-methyl urea or ethyl urea in the presence of an acetylenic ester and a desired phosphine functioned as a NH-acid and added to the triple bond in a chemoselective reaction. One of the obtained products underwent lactonization to the corresponding imidazolidine containing ylide moiety when heated in the presence of a base such as triethyl amine.     

Synthesis of Peroxy Bond Containing Acetylene Alcohols,Ethers, and Esters,Derivatives of 2-Octanone

A synthesis was developed of 2,5-dimethyl-2-tert-alkylperoxy-5-lithiumoxy-3-undecynes by treating the corresponding peroxyalkynes with butyllithium followed by reaction of the arising lithium peroxyacetylides with 2-octanone. The lithium peroxyalcoholates undergo hydrolysis with water to furnish peroxy bond containing alcohols. They also react with methyl and ethyl iodides, alkyl and benzyl bromides in the presence of hexamethylphosphoramide to afford the corresponding 2,5-dimethyl-2-tert-alkylperoxy-5-alkyl(benzyl)oxy-3-undecynes, with benzoyl chloride they yield peroxy bond containing benzoates. The thermal stability of the peroxides obtained was estimated by derivatography.     

含有脲桥结构的苯氧乙酰胺衍生物的合成与表征

为了开发新型高效低毒杀菌剂,设计合成了5个未见文献报道的含有脲桥结构的苯氧乙酰胺类化合物,其结构经元素分析,1H NMR和IR确证.     

Synthesis of Benzo[4,5]thiazolo[2,3-c][1,2,4]triazole Derivatives via C-H Bond Functionalization of Disulfide Intermediates

Many nitrogen- and sulfur-containing heterocyclic compounds exhibit biological activity. Among these heterocycles are benzo[4,5]thiazolo[2,3-c][1,2,4]triazoles for which two main synthetic approaches exist. Here we report a new synthetic protocol that allows the preparation of these tricyclic compounds via the oxidation of a mercaptophenyl moiety to its corresponding disulfide. Subsequent C-H bond functionalization is thought to enable an intramolecular ring closure, thus forming the desired benzo[4,5]thiazolo[2,3-c][1,2,4]triazole. This method combines a high functional group tolerance with short reaction times and good to excellent yields.