[发明专利]一类N-杂环卡宾硼烷加合物的合成方法

说明书

本发明公开了一类N‑杂环卡宾硼烷加合物的合成方法，包括如下步骤：在惰性气体保护下向反应瓶中加入x mol的反应底物NHC‑BF₃，2x‑4xL的反应溶剂，x‑6x mol的还原剂氢硅烷，0.05‑0.1x mol的催化剂三五氟苯基硼(BCF)，反应物添加完成后，在惰性气体保护下，25‑50℃下继续搅拌反应30‑60min，NHC‑BF₃完全转化为NHC‑BH₃，所述x的范围在0.001‑1之间。本发明在温和条件下即可进行，30‑60min即可反应完全，反应效率高。本发明反应专一性好，无副反应，反应产率接近100％。

技术领域

本发明涉及化工合成技术领域，具体涉及一类N-杂环卡宾硼烷加合物的合成方法。

背景技术

氮杂环卡宾(N-Heterocyclic Carbene：NHC)是上世纪末发展起来的一类新型强σ电子给予体。N-杂环卡宾作为一类配体与传统的胺、醚和磷类配体相比具有性质稳定，对空气、水不敏感；结构多元化，易于修饰；给电子能力强，配位键不易断裂；低毒性，制备简单，成本低等优点。正是由于N-杂环卡宾的这些特性使它在均相催化、新型材料、抗菌药物等方面得到广泛的应用。

氮杂环卡宾硼烷加合物(NHC-BH₃)是近些年研究报道较多的一类高活性的卡宾加合物。NHC-BH₃可以与一些炔烃、烯烃发生硼氢化反应用于有机合成中；NHC-BH₃的一些衍生物还可以作为丙烯酸酯聚合反应的引发剂；最近又有文献报道NHC-BH₃可作为自然燃料组分用于自然推进剂中。

NHC-BH₃有广泛的潜在应用价值，而目前合成NHC-BH₃的方法有限，且反应效率都较低。

文献(DOI:10.1021/acs.joc.5b01682)报道了一种NHC-BH₃合成方法：二烷基咪唑盐与硼氢化钠在甲苯溶液中，125-130℃下，反应18-24小时，制备NHC-BH₃的方法，反应式如下：

虽然该反应仅用一步即可制备NHC-BH₃，但反应时间长，反应温度高，且反应产率仅有30-70％。

文献(DOI:10.1021/jo101301d)报道了另一种NHC-BH₃合成方法：二烷基咪唑盐与强碱(Me₃Si)₂NH·Na在-78℃的THF溶液中反应1小时，得到游离的NHC后再向溶液中加入BH₃的THF溶液，-78℃下反应一昼夜，制备NHC-BH₃的方法，反应式如下：

此方法需要在-78℃的低温下进行，反应中要用到危险的BH₃气体溶液，反应时间需要12-24小时，且产率也仅有30-50％。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一类N-杂环卡宾硼烷加合物的合成方法，30-60min即可反应完全，反应效率高。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一类N-杂环卡宾硼烷加合物的合成方法，包括如下步骤：

在惰性气体保护下向反应瓶中加入x mol的反应底物NHC-BF₃，2x-4xL的反应溶剂，x-6x mol的还原剂氢硅烷，0.05-0.1x mol的催化剂三(五氟苯基)硼(BCF)，反应物添加完成后，在惰性气体保护下，25-50℃下继续搅拌反应30-60min，NHC-BF₃完全转化为NHC-BH₃，所述x的范围在0.001-1之间。