在化学中，硼氢化是指向CC，CN和CO双键以及CC三键添加氢 - 硼键。该化学反应可用于有机化合物的有机合成。诺贝尔化学奖授予Herbert C. Brown，这项技术的发展和基本概念得到了认可。他在1979年与Georg Wittig一起分享了诺贝尔化学奖因为他开始研究有机硼烷作为重要的合成中间体。

硼氢化合物产生有机硼烷化合物，其与各种试剂反应以产生有用的化合物，例如醇，胺，烷基卤化物。最广为人知的有机硼烷反应是通常通过过氧化氢氧化生成醇。由于其温和的条件和广泛的烯烃耐受性，这种类型的反应促进了硼氢化的研究。另一个研究子主题是金属催化的硼氢化。

向CC双键添加HB键

氢化作用通常是反马尔可夫尼可夫，即氢加成双键的最少取代的碳。该区域化学是反向的典型HX加成的反射B的极性^δ+ -H ^δ-键。氢化通过四元过渡态进行：氢和硼原子加在双键的同一面上。认为该机制是一致的，CB键的形成比CH键的形成稍快。结果，在过渡态中，硼产生部分负电荷，而更多取代的碳带有部分正电荷。更多取代的碳更好地支持这种部分正电荷。

将末端烯烃氢化成三烷基硼烷，显示出循环过渡态的理想化图像。

如果BH ₃用作氢化试剂，则反应通常超过单烷基硼烷化合物，特别是对于空间位阻较小的小烯烃。三取代的烯烃可以快速生成二烷基硼烷，但由于空间位阻，有机硼烷的进一步烷基化作用减慢。生产二烷基硼烷和三烷基硼烷的这种显着的速率差异可用于合成可增强区域选择性的大体积硼烷。

涉及取代烯烃的反应

对于三取代的烯烃如1，硼主要置于较少取代的碳上。^[3]其中硼原子置于更多取代碳上的次要产物通常产生少于10％。具有较低区域选择性的值得注意的情况是苯乙烯，并且选择性受对位上取代基的强烈影响。

1,2-二取代的烯烃（例如顺式或反式烯烃）的硼氢化通常产生相当量的两种有机硼烷的混合物，即使取代基在空间体积方面非常不同。对于这种1,2-二取代的烯烃，只有当两个取代基中的一个是苯环时才能观察到区域选择性。在这种情况下，例如反式 -1-苯基丙烯，硼原子被置于与苯环相邻的碳上。上述观察结果表明，向烯烃中加入HB键是在电子控制下而不是空间控制下。

有机硼烷的反应

硼氢化产生的CB键与各种试剂反应，最常见的是过氧化氢。因为向烯烃中加入HB是立体特异性的，当烯烃被三取代时，该氧化反应将是非对映选择性的。^[4]因此，硼氢化 - 氧化是以立体特异性和反马尔科夫尼科夫方式生产醇的极好方法。

通过用氯胺或O-羟胺磺酸（HSA）处理中间体有机硼烷，硼氢化还可以产生胺。^[5]

通过用溴^[6]或碘处理有机硼烷中间体，将末端烯烃转化成相应的烷基溴和烷基碘。^[7]这种反应还没有被证明不过很受欢迎，因为琥珀酰亚胺基试剂如NIS和NBS更灵活，不需要严格的条件做有机硼烷。等等

Borane来源

在许多可用的氢化试剂中，硼烷（BH ₃）可作为THF溶液商购获得，其中它作为加合物 BH ₃（THF）存在。BH ₃ / THF的长期储存需要通过少量硼氢化钠稳定并在0℃下储存。BH ₃的浓度通常不能超过2M。^[8]相关的硼烷二甲基硫醚配合物BH ₃ S（CH ₃）₂（BMS）比较方便，因为它更稳定^[9]并且它可以以高浓缩形式获得。^[10] 还开发了挥发性较小的硫化物用于控制气味。这些硼烷硫化物加合物在室温下是稳定的并且可溶于醚和二氯甲烷中。

也可提供硼烷与膦和胺的加合物。^[11]硼烷与三乙胺形成强烈的加合物; 使用这种加合物需要更加苛刻的硼氢化合成条件。这对于诸如氢化三烯以避免聚合的情况是有利的。更多空间位阻的叔胺和甲硅烷基胺可以在室温下将硼烷输送到烯烃中。一些例子如下所示。这些硼烷络合物的另一个优点是可以回收胺载体。

原位生产硼烷的方法是用NaBH ₄还原BF ₃（参见Flavopiridol）。

单取代硼烷

RBH ₂形式的单取代硼烷可用于R = 烷基和卤化物。单烷基硼烷的一个重要实例是IpcBH ₂，单异哌啶基硼烷。它有两种对映体形式。单溴和一氯硼烷可由BMS和相应的三卤化硼制备。一氯硼烷和1,4-二恶烷的稳定络合物对末端烯烃的选择性硼氢化反应是优越的。

二取代硼烷

通过使用大的二烷基硼烷化合物如双-3-甲基-2-丁基硼烷（二苄基硼烷），硼氢化可以是高度区域和非对映选择性的。另一种表现出优异选择性的二烷基硼烷是9-硼双环[3,3,1]壬烷，通常缩写为9-BBN。相对于二噻吩基硼烷，9-BBN对电子影响更敏感。此外，9-BBN允许更短的反应时间和更高的区域选择性。

二噻吩硼烷

在受阻二烷基硼烷中，二异氰基硼烷（缩写为Sia ₂ BH）是众所周知的，用于在更多取代的烯烃存在下选择性硼氢化较少受阻的，通常为末端的烯烃。^[14]二甲基硼烷必须是新制备的，因为其溶液只能在0°C下储存几个小时。二环己基硼烷，Chx ₂ BH是另一个具有比Sia ₂ BH 改善的热稳定性的实例。

9-BBN 

二烷基硼烷中最通用的是9-BBN（或香蕉硼烷）。在非配位溶剂中和本体中，它主要以二聚体形式存在。它可以在195°C（12mm Hg）下蒸馏而不分解。这种性质允许9-BBN在60-80℃下反应，并且大多数烯烃在这样的温度范围内在1小时内反应。甚至四取代的烯烃在升高的温度下与9-BBN进行硼氢化。如前所述，9-BBN在烯烃的硼氢化中具有优异的区域选择性。它比Sia ₂对细微的空间差异更敏感BH，因为刚性的杂环取代基阻止内部旋转以减轻过渡态中的空间位阻。反映其对电子因子的更大敏感性，9-BBN对烯烃的反应性比炔烃更高。

其他二级硼烷

简单，无阻碍的二烷基硼烷在室温下对大多数烯烃和末端炔烃是反应性的，但难以以高纯度制备，因为它们与单烷基硼烷和三烷基硼烷平衡存在。制备它们的一种常用方法是用金属氢化物还原二烷基卤代硼烷。使用这种dialkylboranes，如二乙基硼的一个重要应用合成，是有机硼化合物的金属转移，以形成有机锌化合物。 Dimesitylborane（C ₆ H ₂Me ₃）₂BH是特别庞大的二级硼烷。由于严重的空间位阻，即使使用简单的末端烯烃也不易反应。在室温下需要延长的反应时间。另一方面，炔烃与Mes ₂ BH 单烷化易于生成链烯基硼烷。

对于催化硼氢化，频哪醇频那醇硼和儿茶酚被广泛使用。它们还表现出对炔烃的更高反应性。