陈 文，魏洪源，罗顺忠

（中国工程物理研究院 核物理与化学研究所，四川 绵阳 621900）

多面体杂硼烷化学的发展已有40多年的历史，其中最受人们关注的就是碳硼烷B10C2H12。碳硼烷B10C2H12及其衍生物具有特殊的热稳定性和化学稳定性，被广泛应用于放射性药物［1］（肿瘤的硼中子捕获治疗（Boron Neutron Capture Therapy，BNCT）等）、催化剂［2］（金属硼烷阴离子可作为非水溶剂、阳离子相转移催化剂）、超分子化学［3］（碳硼烷阴离子作为弱配位阴离子可以稳定某些极活泼的阳离子）、固体超强酸［4］（H（CHB11Cl11）等领域。近年来，碳硼烷在核医学领域的发展呈多样化趋势，不仅在传统的BNCT领域有着丰富多彩的应用，而且在放射性分子成像和治疗等领域也发挥着重要作用。本文主要介绍碳硼烷在BNCT及放射性分子成像和治疗等领域的研究进展。

1 碳硼烷

当硼烷骨架中的部分硼原子被其他非金属元素原子取代后便会得到杂硼烷，最重要的一类杂硼烷是含碳原子的碳硼烷，其中以正二十面体碳硼烷H2C2B10H10最具有代表性，根据其分子中CH的位置不同，有3种同分异构体：1，2－（邻）碳硼烷、1，7－（间）碳硼烷和1，12－（对）碳硼烷，其化学结构示于图1。CH键的距离越远，碳硼烷的偶极矩就越小，分子的热力学稳定性越好，因此1，2－（邻）碳硼烷加热到～500℃转变成1，7－（间）碳硼烷，继续加热到600℃又转变为1，12－（对）碳硼烷［5］。

图1 碳硼烷的3种同分异构体

1.1 碳硼烷衍生物的合成

大部分碳硼烷衍生物的合成都是从取代的炔烃出发，或者先将碳硼烷去质子化再加入亲电试剂。从炔烃出发，与葵硼烷B10H14在有机溶剂中回流，两个炔烃的碳插入硼烷的笼中，形成C2B10的正二十面体结构（其化学结构示于图2），这样可以得到单取代或双取代的闭式碳硼烷。……