硼烷铵络合物 | 13774-81-7

• 物质功能分类: 无机化工 - 无机盐 - 硼化物、硼酸盐和过硼酸盐
• 中文名称: 硼烷铵络合物
• 中文别名: 硼烷氨络合物；(R)-(+)-2-溴-α-甲基苯甲醇；硼烷氨
• 英文名称: ammonia borane
• 英文别名: borane-ammonia complex；borane ammonia；ammonia borane complex；amine borane；ammonium borane；borazane；azaniumylboranuide
• CAS: 13774-81-7
• 化学式: BH₆N
• 分子量: 30.8653
• InChiKey: PJYXJGDRFASJSB-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 熔点：
  2700℃
• 沸点：
  sublimes sl below 3000℃ [MER06]
• 密度：
  0.9-1.1 g/mL at 25 °C
• 溶解度：
  不溶于水、酸溶液

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -2.49
• 重原子数：
  2
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.0
• 拓扑面积：
  27.6
• 氢给体数：
  1
• 氢受体数：
  1

安全信息

• TSCA：
  Yes
• 危险等级：
  2.1
• 危险品标志：
  Xi
• 安全说明：
  S26,S36
• 危险类别码：
  R36/37
• WGK Germany：
  3
• 海关编码：
  2850 00 20
• 危险品运输编号：
  UN1950
• 危险类别：
  2.1
• RTECS号：
  ED7800000

制备方法与用途

立方氮化硼与六方氮化硼

氮化硼是由氮原子和硼原子构成的晶体，该晶体结构分为：六方氮化硼（HBN）、密排六方氮化硼（WBN）和立方氮化硼，其中六方氮化硼的晶体结构具有类似的石墨层状结构,呈现松散、润滑、易吸潮、质轻等性状的白色粉末，所以又称“白色石墨”。
六方氮化硼的膨胀系数相当于石英，但导热率是石英的十倍。在高温时也具有良好的润滑性，是一种优良的高温固体润滑剂，有很强的中子吸收能力，化学性质稳定，对几乎所有熔融金属都具化学惰性。
六方氮化硼不溶冷水，水煮沸时水解非常缓慢并产生少量的硼酸和氨，与弱酸和强碱在室温下均不起反应，微溶于热酸，用熔融的氢氧化钠，氢氧化钾处理才能分解。对各种无机酸、碱、盐溶液及有机溶剂均有相当的抗腐能力。
立方氮化硼是硬度仅次于金刚石的一种超硬材料，1957年由美国的R.H.温托夫首先研制成功，它不仅具有金刚石的许多优良特性，而且有更高的热稳定性和对铁族金属的化学稳定性。广泛用于加工淬火钢、冷硬铸铁、耐热合金等黑色金属。

化学性质 

白色松散粉末。 不溶于冷水，微溶于热酸。

用途 

用于制耐火材料、炉子绝缘材料，还用于电子、机械、航空等工业

用途 

氮化硼具有多种优良性能，广泛应用于高压高频电及等离子弧的绝缘体、自动焊接耐高温架的涂层、高频感应电炉的材料、半导体的固相掺和料、原子反应堆的结构材料、防止中子辐射的包装材料、雷达的传递窗、雷达天线的介质和火箭发动机的组成物等。由于具有优良的润滑性能，用作高温润滑剂和多种模型的脱模剂。模压的氮化硼可制造耐高温坩埚和其他制品。可作超硬材料，适用于地质勘探、石油钻探的钻头和高速切削工具。也可用作金属加工研磨材料，具有加工表面温度低、部件表面缺陷少的特点。氮化硼还可用作各种材料的添加剂。由氮化硼加工制成的氮化硼纤维，为中模数高功能纤维，是一种无机合成工程材料，可广泛使用于化学工业、纺织工业、宇航技术和其他尖端工业部门。

用途 

金属成型的脱模剂和金属拉丝的润滑剂； 高温状态下的特殊电解，电阻材料； 固体润滑剂； 晶体管的热封干燥剂和塑料树脂等聚合物的添加剂； 压制成各种形状的氮化硼制品，可用做高温、高压、绝缘、散热部件； 航天航空业中的热屏蔽材料； 在触媒参与下，经高温高压处理可转化为坚硬如金刚石的立方氮化硼。

生产方法 

三氯化硼氨气气相沉积法将制得的三氯化硼和氢气一起同加热到一定温度的氨气充分混合，在规定要求的反应温度下于反应器中进行反应，然后再在较高的温度下，在氨气流中继续加热一定时间，制得氮化硼成品。其
BCl3+2NH3→BN+2HCl+NH4Cl
硼砂氯化铵法 将硼砂在450℃和压力79993 Pa下进行脱水，氯化铵预先在110～120℃下烘干，分别粉碎到40目细度。按无水硼砂和氯化铵质量比为1：0.59进行配料，混合并加压成型。然后，送人反应炉中，并通入过量的氨，在1050℃下进行反应，生成氮化硼粗晶，经粉碎、过筛、水洗、过滤、干燥后，制得氮化硼成品。其
Na2B4O7+2NH4Cl+2NH3→4BN+2NaCl+7H2O
立方晶型氮化硼的制造，可用六方晶体做原料，加入镁粉，在氢化锂粉添加剂参加下，在高压高温下进行反应制得。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  硼烷铵络合物 在 氘代甲醇 作用下， 反应 6.0h， 以75%的产率得到BH₃.ND₃
  参考文献：
  名称：

  环(烷基)(氨基)卡宾铱配合物在温和条件下催化BH3NH3热脱氢和水解

  摘要：

  尽管氨硼烷（AB）被认为是一种优良的储氢材料，但AB的有效脱氢仍然是一个挑战。在此，我们报告了环状（烷基）（氨基）卡宾铱配合物在温和条件下对 AB 的热脱氢和水解都非常有效。在 30 °C 时，这两个过程在 15 和 5 分钟内完成，每个 AB 分别释放 2.1 和 2.8 当量的 H 2。此外，2.8 当量的 H 2可以在 60 °C 下通过热脱氢在 10 分钟内释放。动力学研究表明，AB 热脱氢和水解的活化能分别为 10.7 和 8.5 kcal/mol。对于两种工艺，催化剂至少可以循环六次而不会显着损失活性。通过理论计算、化学计量反应和动力学同位素效应实验进一步探索了反应机制。

  DOI：

  10.1021/acs.organomet.1c00302
• 作为产物：
  描述：

  ammonia triborane 以 水 为溶剂， 生成 硼烷铵络合物
  参考文献：
  名称：

  氨三硼烷：一种新的合成、结构测定和水解氢释放特性

  摘要：

  B(3)H(8)(-) 在甘醇二甲醚溶液中碘氧化生成 (glyme)B(3)H(7)，然后通过与无水氨反应置换配位的甘醇二甲醚提供了一种安全方便的制备氨三硼烷，NH(3)B(3)H(7) (1)。NH(3)B(3)H(7) 和 NH(3)B(3)H(7) x 18-crown-6 加合物的 X 射线晶体学测定和 DFT 计算研究表明，虽然计算预测对称单桥氢构象，NH(3)B(3)H(7) 在固态中具有高度不对称的结构，这是由分子间 NH(+)...H(-)-B 二氢键相互作用产生的。对其水解反应的研究表明，在加入酸或适当的过渡金属催化剂后，1 的水溶液会迅速释放氢，22 可实现 6.1 材料重量百分比的 H(2) 释放。在室温下，在 5 wt% Rh/Al(2)O(3) (1.1 mol% Rh) 存在下，1 的 7 wt% 水溶液。H(2)-释放的速率由催化剂负载和温度控制。

  DOI：

  10.1021/ja808045p
• 作为试剂：
  描述：

  喹啉 在 硼烷铵络合物 、 borane-ammonia-d3 、 [Co(2,2':6',2''-terpyridine)Br₂] 作用下， 以 甲醇 为溶剂， 反应 12.0h， 生成
  参考文献：
  名称：

  Co(II) 催化 N-杂芳烃室温无添加剂转移氢化

  摘要：

  传统的催化剂开发依赖于配体和预催化剂的多步合成和分离。设计一种可以用易于获得的起始材料原位组装的催化系统可以降低反应复杂性并提高合成效用。在此，我们报道了一种廉价且市售的CoBr 2 ·H 2 O/三联吡啶催化的有效且直接的N-杂芳烃转移氢化(TH)方案，在环境条件下利用NH 3 ·BH 3 (AB)。多种底物和生物活性分子的合成证明了其实际适用性。对照实验和 DFT 研究阐明了其机制。

  DOI：

  10.1021/acs.orglett.4c02090

文献信息

• A mild and efficient rhenium-catalyzed transfer hydrogenation of terminal olefins using alcoholysis of amine–borane adducts as a reducing system
  作者：Hailin Dong、Heinz Berke

  DOI：10.1016/j.jorganchem.2011.01.027

  日期：2011.5

  mantane) catalyzes the alcoholysis of ammonia–borane and amine–boranes and the catalytic transfer hydrogenations of various terminal olefins. Excellent yields were achieved at 70 °C in isopropanol using tBuOK as a co-catalyst affording TOF values up to 396 h−1.

  [ReBr 2（NO）（CH 3 CN）（PTA）2 ]（PTA = 1，3，5-三氮杂-7-磷金刚烷）催化氨-硼烷和胺-硼烷的醇解以及各种末端的催化转移加氢反应烯烃。使用t BuOK作为助催化剂，在70°C的异丙醇中获得优异的收率，TOF值高达396 h -1。
• Engineering an Enantioselective Amine Oxidase for the Synthesis of Pharmaceutical Building Blocks and Alkaloid Natural Products
  作者：Diego Ghislieri、Anthony P. Green、Marta Pontini、Simon C. Willies、Ian Rowles、Annika Frank、Gideon Grogan、Nicholas J. Turner

  DOI：10.1021/ja4051235

  日期：2013.7.24

  catalytic methods for the production of enantiomerically pure chiral amines is a key challenge facing the pharmaceutical and fine chemical industries. This challenge is highlighted by the estimate that 40-45% of drug candidates contain a chiral amine, fueling a demand for broadly applicable synthetic methods that deliver target structures in high yield and enantiomeric excess. Herein we describe the development

  开发用于生产对映异构纯手性胺的经济高效且可持续的催化方法是制药和精细化工行业面临的关键挑战。据估计，40-45% 的候选药物含有手性胺，这突显了这一挑战，这推动了对以高产率和对映体过量提供目标结构的广泛适用的合成方法的需求。在此，我们描述了来自黑曲霉 (MAO-N) 的单胺氧化酶变体“工具箱”的开发和应用，该变体显示出显着的底物范围和对空间要求基序的耐受性，包括一个新变体，它对含有以下物质的底物表现出高活性和对映选择性氨基二苯甲烷（二苯甲基胺）模板。通过将合理的结构导向工程与高通量筛选相结合，可以扩大 MAO-N 的底物范围以适应含有大量芳基取代基的胺底物。这些工程化的 MAO-N 生物催化剂已应用于去消旋反应，用于高效不对称合成仿制药活性药物成分索利那新和左西替利嗪以及天然产物 (R)-coniine、(R)-eleagnine 和 (R)-leptaflorine . 我们还报告了一种新的
• Donor–Acceptor Complexation and Dehydrogenation Chemistry of Aminoboranes
  作者：Adam C. Malcolm、Kyle J. Sabourin、Robert McDonald、Michael J. Ferguson、Eric Rivard

  DOI：10.1021/ic3018997

  日期：2012.12.3

  donor–acceptor adducts of aminoborane (H2BNH2) and its N-substituted analogues (H2BNRR′) were prepared: LB-H2BNRR′2-BH3 (LB = DMAP, IPr, IPrCH2 and PCy3; R and R′ = H, Me or tBu; IPr = [(HCNDipp)2C:] and Dipp = 2,6-iPr2C6H3). To potentially access complexes of molecular boron nitride, LB-BN-LA (LA = Lewis acid), preliminary dehydrogenation chemistry involving the parent aminoborane adducts LB-H2BNH2-BH3

  一系列氨基硼烷的正式供体-受体加合物（H 2 BNH 2）和它的N-取代的类似物（H 2 BNRR'）中制备：LB-H 2 BNRR' 2 -BH 3（LB = DMAP，IPR，IPrCH 2和PCy 3； R和R'= H，Me或t Bu； IPr = [（HCNDipp）2 C：]和Dipp = 2,6- i Pr 2 C 6 H 3）。为了潜在地获得分子氮化硼LB-BN-LA（LA = Lewis酸）的配合物，涉及母体氨基硼烷加合物LB-H 2 BNH 2 -BH的初步脱氢化学3使用的[Rh（COD）CL]进行了研究2，CuBr和NIBR 2作为脱氢催化剂。代替分离预期的脱氢BN供体-受体配合物，硼嗪的形成被认为是主要产物。还描述了制备氟代芳基硼烷封端的氨基硼烷络合物LB-H 2 BNH 2 -B（C 6 F 5）3的尝试。
• Elucidation of the Formation Mechanisms of the Octahydrotriborate Anion (B₃H₈^–) through the Nucleophilicity of the B–H Bond
  作者：Xi-Meng Chen、Nana Ma、Qian-Fan Zhang、Jin Wang、Xiaoge Feng、Changgeng Wei、Lai-Sheng Wang、Jie Zhang、Xuenian Chen

  DOI：10.1021/jacs.8b03785

  日期：2018.5.30

  which H2 elimination occurs to yield the B3H8- final product. The formation of B2H6 from THF·BH3 by nucleophilic substitution of the B-H bond was captured and identified, and the reaction of B2H6 with BH4- to produce B3H8- was confirmed experimentally. On the bases of the formation mechanisms of B3H8-, we have developed a facile synthetic method for MB3H8 (M = Li and Na) in high yields by directly reacting

  硼化合物是众所周知的亲电试剂。鲜为人知的是它们的亲核特性。通过对 BH 键亲核性的认识，在实验和计算研究的基础上阐明了八氢三硼酸盐 (B3H8-) 的形成机制。提出了 BH4- 和 THF·BH3 反应生成 B3H8- 的两种可能途径，均涉及 B2H6 和 - 中间体。这两条途径由一组复杂的中间体组成，它们可以在室温下可逆地相互转化，可以用一个反应环来表示。只有在回流下， 和 - 中间体才能通过高能垒转化为 B2H5- 和 (H2)，从中发生 H2 消除以产生 B3H8- 最终产物。通过 BH 键的亲核取代，THF· 形成 被捕获和鉴定，并且 与 - 反应生成 B3H8- 被实验证实。基于B3H8-的形成机制，我们开发了一种简便的MB3H8（M = Li和Na）合成方法，通过将相应的M 盐与THF· 直接反应，以高产率合成MB3H8（M
• Na[Li(NH2BH3)2] – the first mixed-cation amidoborane with unusual crystal structure
  作者：Karol J. Fijalkowski、Radostina V. Genova、Yaroslav Filinchuk、Armand Budzianowski、Mariana Derzsi、Tomasz Jaroń、Piotr J. Leszczyński、Wojciech Grochala

  DOI：10.1039/c0dt01491e

  日期：——

  We describe the successful synthesis of the first mixed-cation (pseudoternary) amidoborane, Na[Li(NH2BH3)2], with theoretical hydrogen capacity of 11.1 wt%. Na[Li(NH2BH3)2] crystallizes triclinic (P) with a = 5.0197(4) Å, b = 7.1203(7) Å, c = 8.9198(9) Å, α = 103.003(6)°, β = 102.200(5)°, γ = 103.575(5)°, and V = 289.98(5) Å3 (Z = 2), as additionally confirmed by Density Functional Theory calculations. Its crystal structure is topologically different from those of its orthorhombic LiNH2BH3 and NaNH2BH3 constituents, with distinctly different coordination spheres of Li (3 N atoms and 1 hydride anion) and Na (6 hydride anions). Na[Li(NH2BH3)2], which may be viewed as a product of a Lewis acid (LiNH2BH3)/Lewis base (NaNH2BH3) reaction, is an important candidate for a novel lightweight hydrogen storage material. The title material decomposes at low temperature (with onset at 75 °C, 6.0% mass loss up to 110 °C, and an additional 3.0% up to 200 °C) while evolving hydrogen contaminated with ammonia.

  我们描述了第一个混合阳离子（伪三元）氨硼烷Na[Li(NH₂BH₃)₂]的成功合成，理论氢容量为11.1%。Na[Li(NH₂BH₃)₂]结晶为三斜晶系（P），晶格参数a = 5.0197(4) Å，b = 7.1203(7) Å，c = 8.9198(9) Å，α = 103.003(6)°，β = 102.200(5)°，γ = 103.575(5)°，体积V = 289.98(5) ų（Z = 2），并通过密度泛函理论计算进一步确认。其晶体结构在拓扑上与其正交晶系的LiNH₂BH₃和NaNH₂BH₃组分不同，Li（3个N原子和1个氢化物阴离子）和Na（6个氢化物阴离子）的配位环境明显不同。Na[Li(NH₂BH₃)₂]可以看作是路易斯酸（LiNH₂BH₃）与路易斯碱（NaNH₂BH₃）反应的产物，是新型轻质储氢材料的重要候选。该材料在低温下分解（起始温度为75°C，到110°C时质量损失6.0%，到200°C时额外损失3.0%），释放的氢气中混有氨气。