[发明专利]1;2-二氨基碳硼烷及其制备方法

说明书

本发明涉及合成化学技术领域，为解决目前1,2‑二氨基碳硼烷合成方法较少的问题，本发明提出了一种1,2‑二氨基碳硼烷及其制备方法：邻碳硼烷与丁基锂反应得到锂化碳硼烷；随后与叠氮化试剂反应，得到二（叠氮基）邻碳硼烷；二（叠氮基）邻碳硼烷在还原剂作用下得到1,2‑二氨基碳硼烷。合成工艺简单，具有较好的选择性和收率。

技术领域

本发明涉及合成化学技术领域，具体为一种1，2-二氨基碳硼烷及其制备方法。

背景技术

碳硼烷具有非常高的热稳定性和化学稳定性，其配合物还具有溶解性好、易于结晶等优点，并可以用于多种催化体系。而碳硼烷衍生物由于燃烧热值高等优点，受到了航空与火箭工作者的关注。将碳硼烷结构引入到聚合物主链中，可以获得耐高温、耐氧化的聚合物材料。同时二胺类化合物在无机、有机化学中有很多用途，该类化合物一般对空气稳定，容易保存；其N原子具有碱性和亲核性，而NH上的质子又具有一定酸性；N原子能与过渡金属及主族元素发生良好的配位作用。目前碳硼烷衍生物主要集中于二硫族元素取代，二膦代，二硅代，二烷基/芳基取代等。

到目前为止，碳硼烷二氨化合物合成的报道比较少，主要原因可能是没有切实可行的合成方案。比如说，二氨基化合物一般可由二硝基化合物还原制备，但由于碳硼烷的化学稳定性，1，2-(二硝基)碳硼烷不能由碳硼烷直接硝化来获得；或者碳硼烷锂盐可以与亚硝酰氯(NOCI)反应生成亚硝基碳硼烷之后再还原 (Dalton Trans，2004，2786-2799)，但1，2-(二亚硝基)碳硼烷也没有报道。文献(Journal of organometallic chemistry，2015，798，182-188)报道了单氨基取代碳硼烷的合成，但是该文献不能得到1，2-二氨基碳硼烷；且其叠氮化用的是PhCH₂N₃。 CN 106220662 A描述了一类含碳硼烷二胺单体，该专利二胺属于上述二芳基取代碳硼烷，其合成是通过硝基还原。

发明内容

为解决目前1，2-二氨基碳硼烷合成方法较少的问题，本发明提出了一种1，2- 二氨基碳硼烷及其制备方法。合成工艺简单，具有较好的选择性和收率。

本发明是通过以下技术方案实现的：所述的1，2-二氨基碳硼烷为二氨基取代的闭式碳硼烷，氨基直接与碳硼烷上的碳原子相连，结构式如(I)所示：

1，2-二氨基碳硼烷的单晶结构如下所示：

所述的1，2-二氨基碳硼烷的制备方法为以下步骤：邻碳硼烷与丁基锂反应得到锂化碳硼烷；随后与叠氮化试剂反应，得到二(叠氮基)邻碳硼烷；二(叠氮基)邻碳硼烷在还原剂作用下得到1，2-二氨基碳硼烷。

合成路线为：

具体制备方法为以下步骤：

(1)在惰性气体保护下，在无水无氧条件下，低温条件下，在溶解于无水溶剂的邻碳硼烷中滴加正丁基锂溶液，滴加完毕后在低温条件下搅拌1-3小时，随后升温至室温；

为了使得锂化完全，所述的丁基锂与邻碳硼烷的摩尔比为：1∶2.2-2.5。

(2)在惰性气体保护下，将溶解于无水溶剂的叠氮化试剂，在低温条件下，缓慢滴加到(1)所述的溶液中，搅拌后，升温至室温，得到混合溶液；

所述的叠氮化试剂选自三氟甲磺酰叠氮，苯磺酰叠氮，对甲基苯磺酰叠氮中的一种。

作为优选，叠氮化试剂与邻碳硼烷的摩尔比为：1∶2.5-3.0。

(3)向上述混合溶液中，加入还原剂反应2-6小时，将叠氮基还原为氨基，过滤除去固体，得到无色或浅黄色溶液，浓缩后得到白色固体，即为1，2-二氨基碳硼烷。