[发明专利]三硅胺稀土配合物在催化碳酸酯和硼烷反应中的应用

说明书

本发明公开了三硅胺稀土配合物在催化碳酸酯和硼烷反应中的应用，包括以下步骤，氮气氛围下，在三硅胺稀土配合物存在下，将硼烷和碳酸酯反应，得到硼酸酯。本发明首次以稀土配合物催化碳酸酯和频哪醇硼烷的硼氢化反应，从而开发出一类新型高效的催化硼氢化反应的催化剂，其结构简单，合成容易，不仅拓展了三硅胺稀土配合物的应用，更丰富了碳酸酯与频哪醇硼烷的合成反应的方法。

技术领域

本发明涉及一种稀土金属有机配合物的应用领域，具体涉及三硅胺稀土配合物在催化碳酸酯和硼烷的硼氢化反应中的应用。

背景技术

有机硼酸酯可看作是正硼酸B(OH)₃中的氢被有机基团取代后的衍生物，此外还有偏硼酸酯(ROBO)₃。硼酸酯类化合物的应用范围十分广泛，它是合成含硼化合物的一种主要原料，这是它的重要用途之一。此外硼酸酯类化合物不仅可以作为清洗剂的防锈剂，防腐剂、聚合物添加剂、抗磨添加剂、汽车制动液、汽油添加剂、阻燃剂使用，而且可以用作润滑油添加剂等。

自1912 年Stock 等人对硼烷进行了开创性的研究以来，硼烷的缺电子特性及对其化学键本质的探究始终吸引着人们的注意，硼烷的研究已成为化学学科的一个重要研究领域。烷基硼酸酯近年来成为有机硼化合物的热点研究领域,在作为储氢材料和在有机反应中作为还原试剂，手性催化试剂等反面得到了广泛的研究与应用。现有催化体系使用过渡金属Mn配合物为催化剂，NaO^tBu为助催化剂，需要较高的温度才实现反应的高效进行。

发明内容

本发明的发明目的是提供三硅胺稀土配合物的应用，其可以催化碳酸酯和频哪醇硼烷制备硼酸酯，同时具有高的催化活性，低的催化剂用量，有很好的底物试用范围。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：三硅胺稀土配合物在催化碳酸酯和硼烷反应中的应用；所述三硅胺稀土配合物的化学结构式如下：

一种制备硼酸酯的方法，包括以下步骤，氮气氛围下，在三硅胺稀土配合物存在下，将硼烷和碳酸酯反应，得到硼酸酯。

上述三硅胺稀土配合物的分子式可表示为：RE[N(SiMe₃)₂]₃， RE表示稀土金属，选自镧系元素中的镧、钇、钕、镱、钐中的一种。

上述技术方案中，所述的硼烷为频哪醇硼烷；所述碳酸酯为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸苯乙烯酯、碳酸氯苯乙烯酯、碳酸叔丁基苯乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二苄酯、三亚甲基碳酸酯等；或者碳酸酯的化学结构式如下：

上述技术方案中，所述三硅胺稀土配合物的用量为碳酸酯摩尔量的 0.5 %；所述硼烷、碳酸酯的摩尔比为 3.3:1。

上述技术方案中，所述反应的温度为室温。

本发明公开的三硅胺稀土配合物作为催化剂制备硼酸酯的具体步骤为：

所有原料经过无水无氧的处理，氮气氛围下，将催化剂、硼烷和碳酸酯混合；然后室温反应6h，然后接触空气终止反应，得到不同取代的硼酸酯。

上述技术方案可表示如下：

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1.本发明首次以稀土配合物催化碳酸酯和频哪醇硼烷的硼氢化反应，从而开发出一类新型高效的催化硼氢化反应的催化剂，其结构简单，合成容易，不仅拓展了三硅胺稀土配合物的应用，更丰富了碳酸酯与频哪醇硼烷的合成反应的方法。