硼與一些有機基團生成的化合物。
簡史 1859年E.弗蘭克蘭從二烷基鋅和三烷氧基硼制得有機硼烷。20世紀40年代,開始研究生產揮發性四氫硼酸鈾。同時,H.I.施萊辛格和H.C.佈朗提出簡易生產四氫硼酸鈉和乙硼烷的方法,並把這些化合物用作選擇性的還原劑。1956年佈朗研究硼氫化反應和有機硼試劑,對有機硼化學的發展作瞭很大的貢獻,因而與E.G.維蒂希共獲1979年諾貝爾化學獎。
有機硼化合物有以下幾類:
① 硼氫化合物 又稱硼烷。是一類由硼和氫兩種元素組成的化合物。硼氫化合物是親電試劑,乙硼烷與含雙鍵或叁鍵的有機化合物在醚溶液中發生順式親電加成反應,生成烴基硼烷。反應按反馬爾科夫尼科夫規則進行,即氫原子加在雙鍵中含氫原子較少的碳原子上,而硼原子加在含氫原子較多的碳原子上。
② 有機硼烷BR3分子中R為烷基。有機硼烷是有機硼化合物中用途很多的一類化合物。其主要反應是用各種方法使C─B鍵斷裂而生成烴類、醇類、酮類和其他一系列的化合物,如BR3與堿性過氧化氫反應生成醇,用酸分解生成烷烴,用鉻酸氧化生成酮,與堿、親核試劑如R3N、RLi、RC≡CLi、NaCN 等可生成多種穩定的絡合物。有機硼烷在160°C發生異構化,使硼原子從碳鏈的中間轉移到碳鏈的末端,從而生成一系列的衍生物。
③ 有機硼酸鹽R3BLM+式中L為配位體,M為金屬。研究它的合成及其各種反應,為有機化學傢提供瞭新的立體專一性的合成方法。利用四配位體硼化合物與一親電基團反應,烷基從硼原子位移到碳原子上,生成中間體乙烯硼烷。它能質子化生成烯烴,也能氧化成羰基化合物,也能自動消除,生成炔烴,見下列圖示:
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E為親電基團。
④ 烴基硼酸 是有機硼氧化合物中最熟知的化合物。通常用鹵化硼或硼酸酯的格氏反應(見格利雅試劑)制備(Ar為芳基;X為鹵素):
![](/img1/20383.gif)
⑤ 有機硼雜環化合物是一類在環上含有一個或多個硼原子的雜環化合物,環中尚可同時包括氧、硫、氮、磷、矽等雜原子,例如:
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⑥ 碳硼烷 具有以硼和碳原子組成的籠形化學結構。典型化合物1,2-二碳代十二硼烷(C2B10H12)是由10個硼原子和兩個鄰碳原子組成的正二十面體籠形硼化合物。制備方法如下:
![](/img1/20385.gif)
這種碳硼烷的熔點為294.5~295.5°C,性能穩定,不易氧化和水解。用它作原料,可得一系列碳硼烷衍生物。
有機硼化合物除在有機合成方面有廣泛的應用外,還可用作聚合反應的引發劑、煤油抗氧劑、殺菌劑、抗癌藥和用於中子俘獲,治療腦腫瘤。
參考書目
D.Barton and W.D.Ollis,Comprehensive OrganicChemistry,Vol.3,Pergamon,Oxford,1979.