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导语
硼杂环丙烯是最小的含硼杂环，和具备2π电子的环丙烯阳离子是等电子体，具备芬芳性。收获于Hückel芬芳性的影响，具备较大环张力的硼杂环丙烯接踵被合成和分散出来，但对于苯并硼烯化合物的试验合成研讨很少。克日，南边科技大学叶青课题组和香港科技大学林振阳课题组报导了首例液投合成的苯并硼烯和碳硼烷并硼烯及其表征。
叶青副教导简介
叶青，南边科技大学副教导。本科结业于复旦大学化学系，后赶赴德国维尔茨堡大学化学系继承进修，师从国际出名硼化学专家HolgerBraunschweig教导。年赢得国度卓越私费留高足奖学金，并于同庚以最高分（summacumlaude）赢得博士学位。年赢得德国科学基金会（DFG）科研奖学金，赶赴加州大学伯克利分校DonT.Tilley教讲课题组开展博士后研讨，年以DFG回访学者的身份插手维尔茨堡大学化学系ToddB.Marder教讲课题组。年插手南边科技大学，课题组研讨方位为：1）双炔基硼烷的配位化学；2）新式硼基超等给电子体的开垦与运用；3）新式硼杂π-共轭分子材料的合成与研讨。自力劳动以来已在JACS;Chem.Commun.;Chem.Eur.J.;Inorg.Chem.等国际焦点学术期刊发布了多篇SCI研讨论文。
前沿科研成效
首例液投合成的苯并硼烯和碳硼烷并硼烯及其表征
年，Bettinger课题组行使Crossed-beam试验完结了硼原子与氘代苯的简单碰撞来合成了苯并硼烯，并初度在气相中阐明了苯并硼烯的生成（图1）。在以后的15年里，唯一两例试验合成办法被报导，但也不过在Matrix基质中视察到了苯并硼烯的记号，均未分散赢得完好构造表征数据。在Matrix基质中，苯基硼宾中间体和二碘代苯硼烷经过光致异构别离赢得了响应的苯并硼烯Ⅳ和苯并碘代硼烯衍生物Ⅱ（图1）。近来，Bettinger课题组试图在液相中经过卡宾不变的战术来合成并表征苯并硼烯卡宾加合物，但是该卡宾加合物的不变性仍不睬想，在室温下一天内集体份解，或在?35°C下数周内二聚赢得卡宾加合的9,10-二氢-9,10-二硼并蒽。其余，碳硼烷是由两个CH和十个BH顶点构成的笼状分子，被视为苯的三维相像物。同理，当苯炔部份被1,2-碳硼炔取代时，碳硼烷并硼烯可视为苯丙硼烯的三维相像物（图1）。但是对于碳硼烷并硼烯的合成报导唯一一例，即经过碳硼烷并氮杂硼杂环戊二烯光异构变化为氮杂卡宾NHC与碳硼烷并硼烯的加合物。于是何如打算一类不变的苯并硼烯、找到一条实用于液相的合成门径、并对其停止所有表征是从前近二十年硼化学范围的一个未打破的困难。
南边科技大学叶青课题组和香港科技大学林振阳课题组合营报导了首例液投合成的无路易斯碱不变的苯并硼烯及其三维无机同系物，并对该类化合物的停止了所有的构造表征。做家行使双(三甲基硅烷)氨基的π供电效应及其大位阻效应来爱护具备高反响活性的硼中间，以此来合成无路易斯碱不变的苯并硼烯及其三维无机同系物。在加热前提下，二苯基二茂锆1产生β-氢消除生成苯炔锆中间体2。当苯炔锆中间体2与二氯氨基硼烷3反适时，赢得了B–Cl键仅与个中一个Zr–Cbenzyne产生σ键复分解的产品5，纵然伸长反适光阴也不能增进化合物5闭环赢得苯并硼烯。思考到Br原子较大的原子半径和相对较弱的B–Br键，做家将二溴氨基硼烷4做为氨基硼宾原因。在雷同试验前提下，二溴氨基硼烷4与二苯基二茂锆1反响胜利合成并分散出无路易斯碱不变的苯并硼烯7（图2）。
为了赢得苯并硼烯的单晶构造，做家试验将苯并硼烯7与氮杂卡宾NHC配位赢得NHC-硼烯加合物。但是，在试验中觉察苯并硼烯在卡宾MeIiPr效用下产生1,3-硅迁徙赢得亚胺硼烷类化合物9。而且经过核磁和单晶衍射数据断定了化合物9的构造（图3）。
图1.已报导苯并硼烯的合成办法；苯炔与其三维相像物碳硼炔；该劳动中合成的苯并硼烯及其三维相像物。（原因：J.Am.Chem.Soc.）图2.苯并硼烯7的合成门径。（原因：J.Am.Chem.Soc.）图3.化合物9的合成。
（原因：J.Am.Chem.Soc.）
做家对三元环化合物重排的机理停止了DFT计较（图4）。从计较结束看，不引入NHC时，固然开环重排是一个热力学有益的进程，但其变化能垒高达37.9kcal/mol，这也声明苯并硼宾物种在室温下是动力学不变的。NHC的引入使重排反响的能垒升高到了26.7kcal/mol，增进了室温下的硅基变化重排进程。同时，做家用简便的分子轨道图像别离形貌了该苯并硼烯中三元环构造的σ和π成键效用（参拜ComputationalDetailsinSI）。硼宾轨道别离与苯炔产生两个σ成键轨道，而硼宾的pπ轨道则显然的介入了六并三共轭体制。从负的NICS值能够看出，这个共轭体制具备肯定的芬芳性，而此芬芳性也为苯并硼宾供应了不变性撑持。
图4.苯并硼烯合成与重排机理能量图。
（原因：J.Am.Chem.Soc.）
其余，该课题组行使碳硼烷双锂试剂与双(三甲基硅烷)氨基硼烷3产生LiCl消除反响，赢得了首例无路易斯碱不变的碳硼烷并硼烯13，并初度经过X-射线单晶衍射技巧对其构造停止了表征（图5）。碳硼烷并硼烯13和苯并硼烯7具备雷同的反响活性，也能在卡宾MeIiPr8效用下产生1,3-硅迁徙赢得亚胺硼烷类化合物14。
图5.碳硼烷并硼烯13和化合物14的合成及其单晶构造。
（原因：J.Am.Chem.Soc.）
这项成效发布在近期的JournaloftheAmericanChemicalSociety（DOI:10./jacs.0c）上。南边科技大学博士研讨生张辉、王君怡（南科大与港科大联培）和研讨辅助杨炜光（南边科技大学）为文章的配合第一做家。叶青副教导（南边科技大学）和林振阳教导（香港科技大学）为文章的配合通信做家。原文（扫描或长按
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