硼杂累积多烯因其区别于全碳累积多烯独特的电子结构而引起了广泛关注。虽然多重键硼物种的化学已得到充分研究,但涉及B−B多重键的累积多烯体系仍然极为罕见。
卢伟课题组长期致力于主族元素新化合物(s区和p区元素),特别是低价态和低配位数主族元素化合物的合成、结构、成键,以及它们在小分子活化和转移,复杂化合物构建和催化反应中的机理和应用研究。近日,该课题组将路易斯碱稳定B−B多重键的化学方法扩展至构建含B−B不饱和键的杂原子累积多烯中,报道了两种中性杂累积多烯的合成、表征及反应性,其显著特征是基于不对称B(sp)=B(sp⟡)单元构建的CNBB骨架。值得注意的是,通过改变配体的π-受体能力,可以调控这些累积多烯的几何构型。X射线衍射分析显示,由N-杂环卡宾(NHC)支撑的累积多烯呈现弯曲构型,而由具有更强π-酸性的(环状)(烷基)(氨基)卡宾(cAAC)稳定的累积多烯则呈现近乎线性的构型。并通过理论计算进一步验证了这两种情况下,CNBB骨架均具有强烈的累积多烯特征。

更有趣的是,这两种累积多烯在与双(邻苯二酚)二硼酸酯(B₂cat₂)和二苯基二硒醚化合物(PhSeSePh)中的同原子元素-元素间键的断裂表现出不同的反应性,分别生成苯并二氧二硼烷衍生物和硒硼烷。此外,与五氟溴苯(C₆F₅Br)的反应涉及C(sp⟡)-Br键形式上加成到CNBB骨架的不饱和B−B键上。它们作为配体的潜力也通过与CuBr和CuI形成稳定配合物得到证实,其中金属中心由B2单元配位。
该研究以“Neutral Diboron-Containing Heterocumulenes”为题目发表在Journal of the American Chemical Society上。潘甜甜
为第一单位,潘甜甜
卢伟教授为通讯作者,潘甜甜
博士研究生邹赛为第一作者。特别感谢国家自然科学基金委、四川省科技厅和潘甜甜
的经费支持。同时感谢潘甜甜
测试平台在表征测试方面提供的帮助和支持。
文章链接://doi.org/10.1038/s44160-023-00306-6