不饱和有机硼化合物

硼的不饱和化合物是构筑有机硼化合物和对有机化合物进行硼化反应的基本结构单元。但到目前为止，可分离的硼不饱和化合物数量很少，主要原因是硼化合物的高度Lewis酸性导致这些化合物易于形成齐聚物和高聚物。因此，这些不饱和体系的研究一直是硼化学的挑战性课题。本课题在成功合成含有B=O(S, Se)体系的基础上拟开展其它硼不饱和体系和未知硼卡宾相似体的研究，应用新发展的合成策略，合成这些含有新型化学键的化合物并研究它们的基元反应，进一步发展硼基础化学、拓展硼化合物在有机合成和催化领域的应用。合成目标包括含有B=E（E= NH, PH, CH2, SiH2）化合物和硼卡宾相似体RB：的一价硼化合物及其过渡金属衍生物。研究这些体系的结构和成键模型及其化学反应模式，利用这些化合物对常见有机物的硼化反应，建立新型有机化合物硼化反应和合成硼杂环荧光体系。

本课题主要研究了有机硼氮芳香及共轭体系的合成，反应性，结构及光电特性。B-N键和C=C双键是等电子体，用BN取代有机芳香或共轭化合物中的C=C单元从而形成新型的BN芳香和共轭体系，这些化合物具有特殊的化学性质和优异的光电特性，是有机硼研究的前沿领域之一。主要研究成果包括：（1）发展了以亚胺及其衍生物为原料合成BN芳香五元环，BN萘，BN戊搭烯等共轭分子的高效合成方法，系统研究了这些化合物的化学反应特征及光电性能，发现这些分子具有很好的发光性能，为发展新型光电材料分子提供了基础研究；（2）研究了利用共轭效应稳定BN杂环活性中间体及硼多重键化合物的规律，研究了硼烯中间体的合成方法，合成并分离出了新型BN自由基和负离子体系，系统研究了这些活性物种的化学反应，发现利用这些活性物种可以合成多种新型有机硼氮化合物。我们发现，这些杂化的含硼芳香和共轭分子显示出特殊的化学性质，能够选择性的进行衍生化，发生取代反应和催化C-H键转化，发展了这些特殊芳香体系的反应规律，系统研究了取代基效应对这些方向体系化学和物理性质的影响，从而为进一步研究这些分子奠定了基础。