老反应、新认识：不容小觑的乙硼烷与氨的反应

李慧珍，李运辉，庄惠芬，陈丽婷，梁瑛敏，易思远

广州大学化学化工学院，广州 510006

硼氮氢化合物是由硼、氮、氢三种元素组成的化合物的简称，分子中含有N―H键、B―H键和N→B配位键。近年来，硼氮氢化合物的合成、结构、性质及应用一直是研究热点，尤其作为储氢材料备受关注[1–5]。此外，硼氮氢化合物在有机合成、功能材料、纳米材料等领域也被广泛研究，例如：a) 用作还原剂，还原二氧化碳[6]、石墨烯[7]、醛/酮[8]、烯烃氢化等[9]；b) 用于燃料电池[10]及合成硼氮管[11]、硼氮球[12]、白石墨烯[13]、金属纳米颗粒[14,15]、硼氮高分子[16]、潜在的气相沉积前驱体等[17]。B2H6与NH3的反应最早用于合成硼氮氢化合物，该反应乍一看是一个简单的无机物反应，实际却很复杂。在不同的实验条件下，B2H6与NH3反应可生成DADB、AB、ADB等其中一种或混合产物。从1923年硼化学先驱者Stock研究乙硼烷与NH3的反应开始，至今已将近一个世纪，化学家们才逐步对该反应有了明确的认识。本文基于对DADB、AB、ADB三种小分子硼氮氢化合物的结构、合成及生成机理的总结，对B2H6与NH3这一个“老反应”的“新认识”做系统梳理，以期为无机和有机反应研究、无机化学中与硼元素相关的课程内容的更新及化学专业学生的深度学习提供参考。

1 结构

硼原子有4个价层电子轨道，但只有3个价电子，是缺电子原子，因此硼原子易接受电子，表现出较强的路易斯酸性。另一方面，由于硼(2.04，Pauling电负性)的电负性小于氢(2.20)，氮的电负性(3.04)大于氢，使得与氮相连的氢带部分正电荷Hδ+，与硼相连的氢带部分负电荷Hδ−，B―Hδ−可表现出路易斯碱性。……