由于元素周期表中的相邻位置的关系,硼-氮(B-N)键与碳-碳(C-C)键是等电子的。而在有机分子中引入B-N单元可使化合物产生新的性质,也让B-N/C-C 等排体被广泛研究作为扩展碳基化合物的策略。另一方面,由于不同的电负度,与 C-C 相比,B-N 中存在明显的键极性,这是含 B-N 化合物与含碳化合物相比具有不同性质的根本原因。例如,六方(hexagonal)的氮化硼是绝缘的,而石墨则具有高导电性的。而含 B-N 的相关化学品在许多应用领域,例如生物活性剂、储氢、和功能材料中则显现出其独特的性质。如在 1,2-BN 环己烷中,一个 C-C 键被 B-N 取代。与一般的环己烷相比,1,2-BN 环己烷则显现出有降低的环反转活化势垒。使其可在热活化下脱氢实现三聚化。

图片来源:J. Am. Chem. Soc.
最近,南方科技大学的叶青教授和University ofTechnology Sydney的Zhenguo Huang教授合作在J. Am. Chem. Soc.上报道了1,6;2,3-双-BN 环己烷的合成和表征。

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这种1,6;2,3-双-BN 环己烷是一个具有两个相邻 BN 对的环己烷等排体。其翻转环阻隔与环己烷相似。

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此外,该研究通过简单的三步合成过程,即可获得该产物。

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其中, N 上的质子氢显示出比其异构体 bis-BN 环己烷更高的反应性。他们发现该化合物具有 >9.0 wt% 的出色储氢能力,几乎是1,2;4,5-bis-BN 环己烷的两倍。

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参考文献:1,6;2,3-Bis-BN Cyclohexane: Synthesis, Structure, and Hydrogen Release
J. Am. Chem. Soc. 2022, jacs.1c13581
原文作者:Yan Dai, Xin Zhang,Yongfeng Liu, Haibo Yu, Wei Su, John Zhou, Qing Ye,* and Zhenguo Huang*
https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jacs.1c13581