一种硼烷阳离子化合物[IP

一种硼烷阳离子化合物[ipr-bh
2-nh3]i的合成方法
技术领域
[0001]
本发明属于硼烷化合物的合成技术领域，具体涉及一种硼烷阳离子化合物[ipr-bh
2-nh3]i的合成方法。


背景技术：

[0002]
硼烷是一类含有b-h键的含硼化合物，在有机合成和催化等领域具有广泛的应用。在上百年的历史中，发现了许多硼烷化合物，其中对于硼氮链状化合物的研究较少。目前已报道的这类化合物主要有两种类型：一种类型是中性共价化合物，比如nh3bh3、nh3bh2nh2bh3、nh3bh2nh2bh2nh2bh3；另一种类型是离子型化合物，如[nh3bh2nh3]
+
、[nh3bh2nh2bh2nh3]
+
、[nh2bh3]
−
、[h(bh2nh2)nbh3]
− (n=1, 2, 3)。由于b-n，b-h和n-h键极性的影响，使得硼氮链状烷烃类似物比较难合成。而硼烷阳离子化合物的合成和研究就更少，目前已报道的化合物有以下几种：1、1923年，alfred stock等人首次在氨(nh3)和乙硼烷气体(b2h6)的反应中发现硼氢化二氢二氨合硼([nh3bh2nh3][bh4]，dadb)的生成，其结构在很多年后才被确定为离子型。该合成方法的两种反应物均为气体，且乙硼烷气体有毒，操作复杂，不易控制。
[0003]
2、硼氢化二氢二氨合硼的结构确定之后，又陆续报道了一些类似结构的化合物，比如[nh3bh2nh3]cl、[nh3bh2nh3]br、[nh3bh2nh3][b3h8]和[nh3bh2nh3][clo4]。这些化合物室温下会缓慢分解，且在有机溶剂中溶解度差，只能溶于一些较强的溶剂，如dmso。故其后续研究受到了限制。
[0004]
除此之外，新型有机-无机杂化的离子型硼烷类化合物相继出现，且合成方法简单高效，化合物稳定性增强。鉴于以上合成反应研究的局限性以及硼烷类化合物的广泛用途，有必要设计一种合成过程速率快且操作简单、安全可靠的硼烷阳离子化合物的合成方法，尤其是研究较少见的硼烷阳离子化合物[ipr-bh
2-nh3]i的合成方法。


技术实现要素：

[0005]
本发明解决的技术问题是提供了一种成本较低、操作简单、安全可靠且低毒无害的硼烷阳离子化合物[ipr-bh
2-nh3]i的合成方法。
[0006]
本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种硼烷阳离子化合物[ipr-bh
2-nh3]i的合成方法，其特征在于具体过程为：在无水无氧的条件下，将氮杂环卡宾硼烷衍生物ipr-bh2i和氨nh3在有机溶剂中于-40～30℃搅拌反应，最终制得纯净的硼烷阳离子化合物[ipr-bh
2-nh3]i，其结构式为，其中，
。
[0007]
本发明所述硼烷阳离子化合物[ipr-bh
2-nh3]i的制备方法，其特征在于具体步骤为：在氮气手套箱中，将氮杂环卡宾硼烷衍生物ipr-bh2i装入schlenk反应瓶中，用塞子密封后将schlenk反应瓶移出手套箱，将schlenk反应瓶连接双排管，反应体系用n2置换三遍，并在持续通入n2的条件下用有机溶剂溶解，使氮杂环卡宾硼烷衍生物ipr-bh2i的浓度为0.03～0.35mol/l，随后向该反应瓶中通入氨气，于-40～30℃搅拌反应直至氮杂环卡宾硼烷衍生物ipr-bh2i反应完全，最终制得纯度接近100%的硼烷阳离子化合物[ipr-bh
2-nh3]i。
[0008]
进一步限定，所述有机溶剂为甲苯、四氢呋喃或二氯甲烷。
[0009]
本发明所述的硼烷阳离子化合物[ipr-bh
2-nh3]i合成方法中的反应方程式为：。
[0010]
本发明与现有技术相比具有以下优点和有益效果：本发明提供了一种新型硼烷阳离子化合物[ipr-bh
2-nh3]i的合成方法，该合成方法产率较高，并且操作简单，低毒无害，安全可靠，成本较低。
附图说明
[0011]
图1是实施例1制得的硼烷阳离子化合物[ipr-bh
2-nh3]i在氘代二氯甲烷中的
11
b nmr和
11
b{h} nmr谱图。
具体实施方式
[0012]
以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。
[0013]
实施例1所有操作均在氮气气氛下进行。在氮气手套箱中，向装有磁子的50ml的schlenk反应瓶中加入ipr-bh2i (0.5mmol, 0.264g)，用塞子密封后将schlenk反应瓶移出手套箱，将schlenk反应瓶连接双排管，反应体系用n2置换三遍，并在持续通入n2的条件下，加入甲苯15ml，随后通入氨气，于室温搅拌反应，过滤除去溶液，收集沉淀，真空干燥得到硼烷阳离子化合物[ipr-bh
2-nh3]i，所得到的硼烷阳离子化合物[ipr-bh
2-nh3]i称重为0.257g，计算产率为94.3%，核磁检测其纯度接近100%。
[0014]
实施例2所有操作均在氮气气氛下进行。在氮气手套箱中，向装有磁子的100ml的schlenk
反应瓶中加入ipr-bh2i (0.5mmol, 0.264g)，用塞子密封后将schlenk反应瓶移出手套箱，将schlenk反应瓶连接双排管，反应体系用n2置换三遍，并在持续通入n2的条件下，加入四氢呋喃15ml，随后通入氨气，于室温搅拌反应，过滤除去不溶物，收集滤液，抽干溶剂得到硼烷阳离子化合物[ipr-bh
2-nh3]i，所得到的硼烷阳离子化合物[ipr-bh
2-nh3]i称重为0.164g，计算产率为60.2%，核磁检测其纯度接近100%。
[0015]
实施例3所有操作均在氮气气氛下进行。在氮气手套箱中，向装有磁子的25ml的schlenk反应瓶中加入ipr-bh2i (0.5mmol, 0.264g)，用塞子密封后将schlenk反应瓶移出手套箱，将schlenk反应瓶连接双排管，反应体系用n2置换三遍，并在持续通入n2的条件下，加入二氯甲烷15ml，随后通入氨气，于室温搅拌反应，反应液澄清，抽干溶剂得到硼烷阳离子化合物[ipr-bh
2-nh3]i，所得到的硼烷阳离子化合物[ipr-bh
2-nh3]i称重为0.252g，计算产率为92.5%，核磁检测其纯度接近100%。
[0016]
以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明原理的范围下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。