通過使用銅催化劑的多組分偶聯(lián)反應(yīng)，合成新型鋰硼化合物

以往的鋰硼化合物與環(huán)狀碳酸酯的組合

日本理化學(xué)研究所（簡稱理研）2016年4月13日宣布，開發(fā)出了使用銅催化劑、以二氧化碳（CO2）和硼化合物等容易得到的物質(zhì)為原料合成具有新型結(jié)構(gòu)的鋰硼化合物的方法。這有助于新型鋰離子電池電解質(zhì)的開發(fā)，以及可高效利用CO2的新方法的開發(fā)。

該研究小組此前在開展銅催化劑存在的情況下，使硼化合物、醇鋰、炔類等發(fā)生反應(yīng)，開發(fā)炔類的羧化反應(yīng)的研究。在這個(gè)研究過程中，研究人員將炔類變?yōu)槿╊?，進(jìn)行了相同的反應(yīng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)選擇性地生成了分子內(nèi)具有5元環(huán)結(jié)構(gòu)的新型鋰硼化合物。經(jīng)過進(jìn)一步更詳細(xì)的研究，研究小組發(fā)現(xiàn)，使用擁有各種不同官能團(tuán)的醛類，可以高效合成多種鋰硼化合物。

以前的鋰硼化合物是與環(huán)狀碳酸酯等有機(jī)溶媒組合到一起，作為鋰離子電池的電解質(zhì)使用。這次合成的新型鋰硼化合物因?yàn)榄h(huán)狀碳酸酯中嵌入了硼原子，可以看作是以往的鋰硼化合物與有機(jī)溶劑的合體，因此有望進(jìn)而開發(fā)出無需有機(jī)溶劑的電解質(zhì)。

CO2作為溫室氣體，可能會破壞地球環(huán)境，但另一方面，從化學(xué)合成的角度出發(fā)，CO2非常容易制備，可以作為可再生的C1碳資源。但是，CO2因?yàn)榛瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，要想實(shí)現(xiàn)有效而且實(shí)用的化學(xué)轉(zhuǎn)化，必須開發(fā)出新型反應(yīng)。另外，鋰硼化合物雖然已經(jīng)被用作鋰離子電池的電解質(zhì)，但制備可供實(shí)用的高純度鋰硼化合物必須進(jìn)行復(fù)雜的多級反應(yīng)，而且，用以往方法可以合成的結(jié)構(gòu)和組分非常有限。（特約撰稿人：工藤宗介）