硼烷四氢呋喃络合物的合成及其作用

简介

基于主族元素的化学试剂和催化剂是当前研究的热点之一。硼烷四氢呋喃络合物具有强路易斯酸性的硼中心，因此在小分子活化中具有特殊地位，可以活化包括一氧化碳在内的多种惰性小分子和化学键。同时，由于具有可衍生化的硼氢键，因此也被用于构建含硼催化剂以及受阻路易斯酸碱对。刘例如：在大多数情况下，硼烷-四氢呋喃络合物（BH3.THF）将THF回流时的四氢吡喃基醚还原为5-烷氧基戊醇。此外，通过分别用氰基硼氢化钠或硼烷-四氢呋喃络合物处理，由相应的腙化合物制备了一系列1-肼基和2-肼基烷基（芳基）膦酸及其衍生物[1-2]。

图1 硼烷四氢呋喃络合物。

制备

图2 硼烷四氢呋喃络合物的合成路线[3]。

制备B2Cat3（0.09克）和PhSiH3（0.102克）在氘代四氢呋喃（约1毫升）中的溶液。还制备了B2Cat3（0.09克）、PhSiH3（0.102克）和HBCat（0.058克）在氘四氢呋喃（约1毫升）中的第二溶液。将两种溶液加热至约50摄氏度约17.5小时，然后通过11B NMR进行分析。在种溶液（即未添加HBCat的溶液）中，大约54%（+/-估计10%）的B2Cat3已转化为HBCat。在第二种溶液（添加了HBCat的溶液）中，约81%（+/-估计10%）的B2Cat3已转化为HBCat。这些结果有力地支持了HBCat促进B2Cat3转化为HBCat的结论。两种溶液的进一步加热导致显著量的硼烷四氢呋喃络合物的形成。合成路线如图2所示。

用途

硼烷四氢呋喃络合物具有强酸性的硼中心，同时留有可衍生化的硼氢键，使其可以用于向各种不同的底物中引入强酸性的二(五氟苯基) 硼基团，从而获得结构丰富的各种强路易斯酸性硼烷分子。因此硼烷四氢呋喃络合物被广泛应用于活化小分子、构建路易斯酸催化剂、改善材料性能等领域中[1]。

参考文献

[1] J. Cossy, V. Bellosta, M.C. Muller, UNUSUAL REACTIVITY OF BORANE TOWARDS TETRAHYDROPYRANYL ETHERS, TETRAHEDRON LETTERS 33(35) (1992) 5045-5046.

[2] C.Y. Yuan, S.J. Chen, R.Y. Xie, H.Z. Feng, L. Maier, Studies on organophosphorus compounds .94. Syntheses of 1-hydrazino- and 2-hydrazino-alkylphosphonic acids and derivatives thereof, PHOSPHORUS SULFUR AND SILICON AND THE RELATED ELEMENTS 106(1-4) (1995) 115-123.

[3] Thorn, David L.; Tumas, William. Process for stepwise preparation of boranes and borane complexes by reaction of boron compounds with metal hydrides. World Intellectual Property Organization, WO2008039312 A2 2008-04-03 | Language: English, Database: CAplus.