闭式十二硼烷阴离子[B12H12]2-为正二十面体结构,具有高度的对称性。同时,它也具有独特的性质,这些性质包括极高的热稳定性和化学稳定性。在整个正二十面体的笼状结构中离域的电子使其具有独特的3D芳香性及与众不同的电化学性质。它具有的独特的性质使其受到越来越多的关注,并且在BNCT治疗、弱配位阴离子、材料、催化等各个方面已经有了初步的应用。然而,这些应用的进一步发展却举步维艰,这归因于闭式十二硼烷阴离子糟糕的反应性能及其难以控制的区域选择性。我们为单氨基的十二硼烷阴离子优化或开发了数种衍生化方法以拓展该阴离子衍生物的种类和底物范围,并且对这些衍生物的应用进行了探索。具体内容如下:1.单氨基十二硼烷阴离子的酰胺化方法改进以及脒类、脲类、异腈酸酯衍生物的合成首先,酰胺化的方法得到了改进,该类反应能够在底物比例基本为1:1的环境下进行,并且产率得到大幅度提高。同时,pH对该酰胺类化合物的影响得到了研究。另外,我们发展了新的方法学将该酰胺类化合物在五氟苯甲酰氯参与下衍生为之前未报到的脒类化合物。[B12H11NH]-与芳基异腈酸酯反应得到之前鲜有报道的脲类衍生物。另外,合成异腈酸酯的新方法得到了开发。该方法为热解N,N-二甲基脲-N’-十二硼烷。2.无金属参与的十二硼烷阴离子酰胺类衍生物的环化反应及其产物的抗菌性研究我们发展了新的方法学来实现酰胺类衍生物环化的过程。该方法用醋酸碘苯作为氧化剂在室温下5-10分钟就可以实现完全的转化。最终该反应以优异的产率得到了目标产物,并且其官能团容忍性高,底物适用范围广。凭借新的合成十二硼烷并恶唑啉的方法学,一系列该类衍生产物在标准实验室条件下得以合成,因此我们对该类环化产物的抗菌性能进行了研究。研究表明,该类化合物对淋病奈瑟菌(N.gonorrhoeae)有着专一的强抗菌性。该抗菌性的实验数据可以与商用药物相比较。更为重要的是,它的抗菌性具有极强的选择性,而这种抗菌作用的原理还在研究中。3.异腈基取代的闭式十二硼烷阴离子衍生物的合成及后续衍生化研究我们首先将闭式十二硼烷阴离子的酰胺类衍生物用劳森试剂进行硫代反应,得到硫代酰胺类衍生物。随后,部分硫代酰胺类衍生物会自发的脱去硫化氢得到异腈基取代的目标产物。对于不能自发生成目标化合物的硫代酰胺类衍生物,二价铜试剂实现了这一转化。对于这类酰胺类衍生物作为合成子的价值进行了初步研究,通过加成或还原的途径得到了四氮唑类、脒类、恶二唑类等衍生物。