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EurJOC:联碳硼烷的合成方法进展


具有正二十面体结构和三维芳香性的o-碳硼烷是一个特殊的无机硼碳分子簇,其以独特的光电、生化特性,在材料科学、配位化学及硼中子俘获治疗(BNCT)等领域具有重要的应用前景。相应地,联碳硼烷是将两个碳硼烷单元通过C-C, B-B或者C-B键连接起来,它们在合成双齿配体、金属碳硼烷和超级碳硼烷等领域具重要的应用价值。


以Ccage-Ccage键连接的联-o-碳硼烷(CBC)从发现至今已有50多年的历史,由于缺乏高效、实用的合成方法,关于其性质、反应以及应用方面的研究非常缓慢。直到2008年,谢作伟教授发展了一种CuCl促进的高效构建Ccage-Ccage键的方法,为研究CBC提供了重要的物质基础,有力地推动了联-o-碳硼烷化学的研究深度和广度。


对于以B-B键连接的联-o-碳硼烷(BBC),Usyatinskii小组于1983年利用化学计量的Tl(OCOCF3)3作为氧化剂首次合成了B(9)-B(9’)连接的联-o-碳硼烷。然而,由于使用大量剧毒的铊盐,极大地限制了该方法的推广,致使关于BBC的相关研究至今尚处于空白。


2019年,曹克小组提出利用选择性B-H/B-H氧化脱氢偶联构建B-B键连接的联-o-碳硼烷的新策略,以酰胺和吡啶作为定位基团,先后实现了B(4)-B(4’)-联-o-碳硼烷和B(3)-B(3’)-联-o-碳硼烷的原子经济性合成,为联-o-碳硼烷在结构设计、合成方法和应用方面奠定了理论基础和技术支撑。


目前,以C-B键连接的联-o-碳硼烷仅以副产物的形式出现在合成CBC的反应中,发展高选择性、高效实用的方法合成C-B键连接的联-o-碳硼烷仍然是一个具有挑战性的课题。



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文信息

Advances in the Synthesis of Biscarboranes

Prof. Ke Cao, Dr. Cai-Yan Zhang


European Journal of Organic Chemistry

DOI: 10.1002/ejoc.202200737




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