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硼烯(R-B：)是有机硼化学的重要中间体。本论文的主要目标是通过配体的设计与调节合成有机硼烯中间体,研究其化学性质及稳定性的结构要素。系统研究了几种含氮共轭杂环配体硼卤化物的还原反应,通过对产物结构的表征,对氮杂环硼烯的稳定性及反应途径有了初步认识,为进一步合成未知的氮杂环硼烯提供了研究基础。具体研究内容如下：1.合成了β-二亚胺硼氯化物HC[(CBut)(NAr)]2BHCl(1,Ar=2,6-Me2C6H3),三个不同取代基的β-二亚胺硼二氟化物HC[(CBut)(NAr)]2BF2(4,Ar=2,6-Me2C6H3；4’,Ar:2,6-Prt2C6H3;4",Ar=o-MeC6H4)和β-酮亚胺硼二溴化物HC[(CBut)(NAr)][(CBut)O]BBr2(6,Ar=2,6-Pr’2C6H3)。研究了上述五个硼卤化物的碱金属还原反应,分别分离得到了配体碳-氮键断裂产物[C(H)(But)CHC(But)NAr]BNAr·Li(THF)2(2)和[C(But)CHC(But)NAr]B=NAr(5,5’),以及配体碳-碳键偶联产物{HC[(CBut)(NAr)][(CBut)O]BBr}2(7).碳-氮键断裂很可能经过硼负离子和氮杂环硼烯中间体。DFT计算表明碳-氮键断裂是由于形成的氮杂环硼烯中间体极易接受电子形成亲核性的自由基负离子。5与单电子还原剂SmI2在MeOH的存在下反应可得到稳定的π共轭1,2-氮杂硼咯自由基{[C(But)CHC(But)NAr]BNHAr}.(13),并通过顺磁共振(EPR)证明了自由基性质。2.合成了αβ-不饱和亚胺硼二氯化物[C(But)CHC(But)NAr]BCl2(15,Ar=2,6-Me2C6H3)。研究了15的碱金属还原反应,分离得到硼原子上卤素取代的1,2-氮杂硼咯碱金属离子化合物[C(But)CHC(But)NAr]BCl·K(THF)(16),并对其结构进行了表征。发现16可与多种底物进行反应并脱去KCl,显示与未知的1,2-氮杂硼咯双自由基{[C(But)CHC(But)NAr]·B}·相似的反应性.16与氮杂环卡宾,芳基叠氮和水的反应分别得到氮杂环卡宾-氮杂硼咯加合物[C(But)CHC(But)NAr]B(NHC)(17),亚胺硼烷[C(But)CHC(But)NAr]B=NAr(5)和双硼氧烷{[CH(But)CHC(But)NAr]B}2O(18)。由此可见,16可用来合成多种新型有机硼-氮杂环衍生物。3.合成了N,C-配位的四元环β-二亚胺硼二氯化物[CH(CBut)(NAr)](CBut)(NAr)BCl2(19, Ar=2,6-Me2C6H3),将其加热至40℃时可发生异构化反应得到热力学稳定的N,N-配位的六元环络合物HC[(CBut)(NAr)]2BCl2(20)。研究了化合物19与芳基和胺基锂盐的反应,发现其与大位阻锂盐MesLi (Mes=2,4,6-Me3C6H2)和LiN(SiMe3)2反应可发生β位叔丁基碳-氢键活化得到叔丁基环丙烷化的产物HC[(CBut)(NAr)][C(C4H8)(NAr)]BCl(21)和HC[(CBut)(NAr)][C(C4H8)(NAr)]BN(SiMe3)2(22),而与小位阻锂盐LiNEt2和PhLi仅发生硼原子上的亲核取代反应。