日前，鄭州大學(xué)化學(xué)學(xué)院元素化學(xué)研究所在鄰碳硼烷的選擇性官能團(tuán)化領(lǐng)域取得積極進(jìn)展。研究成果以“Palladium-Catalyzed Regioselective B(9)-Amination of o-Carboranes and m-Carboranes in HFIP with Broad Nitrogen Sources”為題發(fā)表在化學(xué)類(lèi)頂尖期刊《Journal of the American Chemical Society》上，鄭州大學(xué)化學(xué)學(xué)院為第一單位和通訊單位，論文通訊作者為陳學(xué)年教授和馬艷娜博士。

碳硼烷及其衍生物以其獨(dú)特的三維立體結(jié)構(gòu)、低毒性以及良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、光化學(xué)、超分子和配位化學(xué)、材料化學(xué)等領(lǐng)域。碳硼烷分子中電子高度離域，形成具有芳香性的籠狀結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出芳香體系的許多典型性質(zhì)。鄰碳硼烷含有10個(gè)不完全等價(jià)的B-H鍵，如何實(shí)現(xiàn)其選擇性官能團(tuán)化是化學(xué)家們面臨的重要挑戰(zhàn)。本研究發(fā)現(xiàn)以六氟異丙醇為溶劑可以顯著提高鈀催化B-H鍵官能團(tuán)化的活性，在室溫下即可實(shí)現(xiàn)B-H鍵的活化；銀鹽作為L(zhǎng)ewis酸可以增加B(9)位的選擇性，從而實(shí)現(xiàn)鈀催化的鄰碳硼烷B(9)位與多種氮源的選擇性胺化反應(yīng)。該研究還通過(guò)動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)和對(duì)照實(shí)驗(yàn)提出了可能的反應(yīng)機(jī)理，對(duì)鄰碳硼烷的選擇性B(9)官能團(tuán)化的研究具有重要的指導(dǎo)意義。

該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、面上項(xiàng)目和青年項(xiàng)目，以及鄭州大學(xué)人才學(xué)科項(xiàng)目的支持。

論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.2c03031