【摘 要】
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由于硼原子的缺电子性以及其2s和2p轨道能极差较小,容易发生sp轨道杂化,所以,含硼化合物拥有多种不同类型的化学键,使其具有丰富的化学反应性。在过去的几十年中,科研人员对硼化合物多样化的结构和独特的性质做了大量的研究,合成了大量不同结构和不同性质的含硼化合物,有些化合物实现了极性反转。近年来,基于对B-H键成键电子对亲核性的理解,阐明了长久以来期待揭示的阴离子B3H8-的形成机理,为其他硼氢化合物
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由于硼原子的缺电子性以及其2s和2p轨道能极差较小,容易发生sp轨道杂化,所以,含硼化合物拥有多种不同类型的化学键,使其具有丰富的化学反应性。在过去的几十年中,科研人员对硼化合物多样化的结构和独特的性质做了大量的研究,合成了大量不同结构和不同性质的含硼化合物,有些化合物实现了极性反转。近年来,基于对B-H键成键电子对亲核性的理解,阐明了长久以来期待揭示的阴离子B3H8-的形成机理,为其他硼氢化合物的合成以及机理研究提供了理论支持。本论文研发了KB3H8、L·B3H7和碱金属盐MB11H14的合成方法,研究了离子型B/N链状化合物生成共价型B/N烷烃类似物的反应机理。具有特殊三角形结构的八氢丙硼酸盐阴离子（B3H8-）,是一种非常重要的硼氢化合物基本结构单元,在硼烷化合物中处于小分子硼烷到高级多面体聚硼烷的桥连位置。本论文通过金属K单质与硼烷二甲基硫醚（DMS·BH3）在1,4-dioxane中90 oC反应,发展了一锅法高效制备无溶剂化KB3H8的合成方法,产率高达86%。同时,该方法原料的原子利用率高,并且通过氧化B3H8-阴离子得到其共轭负氢离子酸B3H7的加合物THF·B3H7,继而与氨/胺发生亲核取代反应,生成相应的NH3·B3H7及N-烷基取代的类似物。十四氢十一硼酸盐阴离子(B11H-14)化合物自1962年首次发现以来,发展的合成方法大多需要不稳定且有毒性的硼烷参与反应,并且过程繁琐。本论文利用MBH4（M=Li,Na,K）与DMS·BH3在1,4-dioxane中90 oC反应,制得无溶剂化的MB11H14,产率可高达85%。并且,监测到的反应中间体B3H8-和B9H-14对解释反应机理提供了证据。B/N与C/C的等电子体关系,促成了一系列有趣的B/N链状化合物的合成,即烷烃类似物,但反应机理尚不十分清楚。本论文通过实验和理论计算,阐明了阳离子B/N氯化物（[NH3BH2NH3]+Cl-和[NH3BH2NH2BH2NH3]+Cl-）与阴离子B/N钠盐（Na+[BH3NH2BH2NH2BH3]-）的反应机理。两种反应经过相同的中间体（NH3BH2（μ-H）BH2NH2BH2NH2BH3）产生六元共价型B/N烷烃类似物。其中,B-H键成键电子对的亲核性在反应中起到了重要作用。
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