本项目中我们拟利用大位阻路易斯酸(有机硼,硅,锡等)与大位阻胺基锂盐形成的"受阻路易斯酸碱对"(Frustrated Lewis Pair)活化非活性碳氢键,实现非过渡金属参与的碳氢键官能团化。此外,我们还将研究该反应由计量反应向催化反应转化的可能性,尝试以中性强路易斯碱为催化剂催化碳氢键的硼基化反应。本项目旨在探索有效的"受阻路易斯酸碱对"活化非活性碳氢键的方法,并初步探究其活化碳氢键的一些规律,为研究非过渡金属碳氢键官能团化的体系提供理论和方法学支持。
在本项目中,我们合成了以2,4,6-三(三氟甲基)苯基(ArF)为配体的有机硼氢化合物HBArF2, 并将其与有机胺配对形成受阻路易斯酸碱对,成功的实现了端炔的碳氢键的活化,并将其应用于炔烃的硼金化反应中。我们还将这种新型的受阻路易斯酸碱对用于二氧化碳分子的活化,并将二氧化碳分子还原为甲酸衍生物。在以上研究的基础上,我们还探索了有机硼对氢氢键的活化。我们发现以HB(C6F5)2为催化剂可以将非官能团化的烯烃还原为烷烃,实现首例非金属烯烃催化氢化。此外,我们还将亲核有机硼化合物引入“受阻路易斯酸碱对”,首次实现了烯烃的非对称双硼化反应。