东北大学李诗萌研究员在化学顶刊J.Am.Chem.Soc.发表重要研究成果

近日，理学院化学系李诗萌研究员与上海大学郦鑫耀教授、清华大学王志鹏副研究员合作，实现了可见光促进的镍催化碳硼烷B-As和B-Sb键的直接构筑，解决了长期困扰该领域的合成难题，相关成果以“Visible-Light-Promoted Nickel-Catalyzed Cross-Coupling of Iodocarboranes with Triarylarsanes and Triphenylstibanes”为题，发表于化学学科顶刊Journal of the American Chemical Society，东北大学理学院为第一完成单位。

碳硼烷（C₂B₁₀H₁₂）是一种苯的三维芳香类似物，其刚性笼状结构赋予了分子优异的稳定性和独特的电子特性。B-As和B-Sb键化合物则因合成困难和热力学不稳定性而长期被忽视。早期虽有汞介导或电氧化方法的零星报道，但普遍存在条件苛刻、产率低、底物受限等问题。因此，课题组设计了一种可见光（450 nm LED）照射下的镍催化体系。以碘代邻碳硼烷（9-iodo-o-carborane）和三苯基胂为模型底物，经过系统的条件优化，确定了以Ni(PPh₃)₂I₂为催化剂、Zn为还原剂、三(对氟苯基)膦为配体、乙腈为溶剂的反应体系，在室温下反应48小时，即可高效得到目标B-As键产物。这些新型碳硼烷衍生物有望在半导体材料、催化剂配体、生物活性分子等领域展现出独特价值。该方法温和、高效、底物范围广，所得化合物稳定性好，结构清晰，为硼-重氮族元素化学提供了全新的研究平台。

东北大学分析测试中心、理学院化学实验中心仪器共享平台为本工作实验数据采集提供重要帮助。