硼烷烃类化合物三乙基硼

三乙基硼是三烃基硼化合物，分子中心硼呈sp2杂化，三个键角是120°，彼此的排斥力最小，能量最低，分子立体形象是平面三角形构型，结构稳定。呈液态，一定条件下形成气态。分子中硼原子的空p轨道可与微生物氨基酸缓慢反应，急性毒性LD50=570mg/kg，低于环氧乙烷。与大部分有机溶剂互溶，不溶于水，乙醇，二元醇。可自燃。

文物抑菌保护

从古代丝织 品、书画、竹木器上采集 的10 个菌种，采用10% 的三乙基硼四氢呋喃在真空状态下熏蒸消毒效果明显，试验菌种的灭活浓度＜45克/立方米（450g/立方米溶液 ），属于高效的熏蒸灭菌剂。

分析：硼失去三个电子的总电能为6887.6kJ/mol，只能通过共用电子生成缺电子共价化合物，有很强的受电子能力，容易与有孤对电子对的分子或离子形成配合物，因此，三乙基硼分子通过与菌体细胞液中酶或氨基酸分子中的-NH₂、-SH等具有孤电子对的基团形成配合物，可能发生以下反应^[1]：

在空气中会发生如下变化：氧化硼水解生成硼酸；硼酸遇到碱金属等反应生成硼酸盐；硼酸和硼酸盐都是传统的抗菌材料。产生的配合物抑制细胞生物酶的活性，从而破坏菌体细胞的正常生理功能，达到灭菌效果。文物上残留微量烷基硼，在空气中也会缓慢氧化成硼酸盐，鉴于微量的硼酸盐能使文物表面呈弱碱性，在现阶段工业和汽车废气大量排放的酸性大气环境下可提髙文物的耐久性 。反应释放的热量非常有限，不足以对文物造成损害。

自由基反应探索

反应机理

硼烷较为大众接受的反应机理即自由基反应，反应过程如图^[2]。

陆大勋等^[3]观察三乙基硼在庚烷溶液中自动氧化生成过氧化物的行为，并研究生成的硼过氧化物的热分解动力学，发现分别在30°C及-70°C 以分子氧氧化所得的过氧化物具有不同的组成及热分解性能。在30°C（接近室温）条件下稳定，按二级反应以非自由基历程进行分解，氧化产物主要为二过氧化物，二过氧化乙基硼酸二乙醚和一过氧化乙基硼酸二乙酯，可引发乙烯类单体聚合；而在较低温度下按一级反应以自由基历程分解氧化，所得过氧化物为一过氧化物，过氧化二乙基硼酸乙酯，热稳定性差，因此确认其以非自由基历程进行分解不单独引发聚合。

 三乙基硼烷与氧气作用生成Et3B自由基已经被广泛使用在有机合成中，作为自由基引发剂。比较经典的自由基引发剂如过氧化二苯甲酰基和偶氮二异丁腈，在低温（−78⁰C到25⁰C）Et₃B/O₂体系产生自由基，此特征对有热不稳定的产物或中间体的自由基反应尤为重要^[2]。此外立体选择性反应通常需要低反应动力学控制温度。

制备聚合物

与热解活化的其他引发剂相比（如过氧化物或偶氮化合物），BEt₃即使在非常低的温度下也能作为有效的自由基引发剂（例如许多合成都是在−78°C下进行的），具有控制立体选择性或使用不太稳定的反应物的优势，且这个反应只需要微量的氧气[^4]。有机合成反应在空气流中即可触发反应；有时残留的溶解氧就足以引发反应。Jacques Lalevée 实验室^[5]研究了1,3-二氨基-丙烷-三乙基硼烷（DAPTB）在产酸体系（二苯基碘鎓盐）中被光催化释放三乙基硼烷。三乙基硼烷与氧作用产生乙基自由基并引发丙烯酸酯聚合。可用于丙烯酸酯的光引发聚合。反应过程如图。该方法可克服聚合过程中氧对自由基的抑制作用。

参考文献

[1] 卢衡,郑幼明,刘莺. 三乙基硼的抗菌性能及其机理探讨[M].文物修复研究,2012.

[2] 陆大勋,黄葆同,赵晓江.三乙基硼的氧化及其过氧化物的热分解[J]:化学学报,1966,32(1): 34-45.

[3] Cyril Ollivier and Philippe Renaud. Organoboranes as a source of radicals[J]. Chemical Reviews,2001,101(11):3415-3434.

[4] Zhicheng Zhang, T.C. Mike Chung. Reaction mechanism of borane/oxygen radical initiators during the polymerization of fluoromonomers[J].Macromolecules. 2006, 39(16), 5187-5189.

[5] Jacques Lalevée, Guillaume Povie,et al. Phototriggered In-Situ Generation of Triethylborane for Polymer Synthesis Under Air[J]. Macromolecular Chemistry and Physics, 2012,213(15).