硼氮氫類化合物中B-H鍵的反應活性研究.pdf

1、河南衙瓤大孳碩士學位論文硼氮氫類化合物中BH鍵的反應活性研究學科、專業(yè)研究方向申請學位類別申請人指導教師無機化學硎化學理學碩士楊秋雨李慧珍陳學年二0一五年十一月副教授教授摘要硼氮氫(BNH)類化合物是一類由B、N、H原子組成的化合物，可以作為還原劑還原醛、酮，合成其他類型的有機化合物，制備BN材料等。近年來又因作為儲氫材料而備受關注。BNH類化合物中存在著與B相連的負電性氫和與N相連的正電性氫，這種負電性氫和正電性氫能夠與提供相反電荷的

2、氫原子發(fā)生分子內或分子間作用。正氫與負氫相互作用可釋放氫氣，所以BNH類化合物可作為潛在的儲氫材料，目前的研究主要集中在其釋氫性能上，然而對儲氫材料本身的化學反應研究較少。本論文主要研究B—NH類化合物中BH鍵的反應活性，對設計和合成新的儲氫材料具有重要的指導意義。根據正電性氫與負電性氫之間相互作用生成氫氣和新的含BN、B—O化合物這一反應原理及課題組前期對正氫負氫之間形成雙氫鍵誘導氫氣生成反應的探索，我們系統(tǒng)研究了含有活性不同的BH鍵

3、的B—NH類化合物與能夠提供正電性氫的醇、酚和酸反應。主要內容包括：1)氨硼烷(AB)與不同的酚及有機酸反應；2)氨基乙硼烷(ADB)與羧酸、堿金屬氫化物反應；3)N，N二甲基苯胺硼烷(DMABH3)、四氫呋喃硼烷(THFBH3)與不同的酚反應；4)堿金屬硼氫化物(LiBH4、NaBH4)與不同的醇反應等。利用11BNMR檢測反應過程，并通過核磁共振、傅里葉變換紅外光譜、X射線單晶衍射等測試手段對產物進行表征。研究發(fā)現，上述反應不僅與B

4、。H鍵的活性有關，也受溫度、濃度、計量比、溶劑等條件的影響。具體結果如下：1)AB能夠與提供正電性氫的有機酸(如冰醋酸、草酸、氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸等)反應。在室溫條件下，AB與冰醋酸在有機溶劑中反應時可以得到一取代產物，即AB中與B相連的一個負氫被取代；與氯乙酸反應時可以得到多種取代產物，即先得到一個氫被取代的產物NH3BH200CCH2C1，AB完全反應后，NH3BH200CCH2C1進一步與過量的氯乙酸反應，得到兩個氫被取代的