有機ホウ素化合物（ゆうきホウそかごうぶつ、英語: Organoborane compound or organoboron compounds）とは、ホウ素（元素記号B）と炭素（元素記号C）の結合を持った有機化合物の総称である。これらはトリアルキルボランなどBH3の誘導体である。有機ホウ素化学（Organoboron chemistryまたはorganoborane chemistry）はこれらの化合物の化学を指す言葉である[1][2]。有機ホウ素化合物は様々な化学反応を行う上で重要な試薬であるが、最も広く利用されているのはヒドロホウ素化である。
C-B結合の性質有機ホウ素化合物において必須の構造。
C-B結合は、炭素の電気陰性度が2.55で、ホウ素の電気陰性度が2.04と近いために、この2つの原子間における電子の存在確率の偏りは少なく、あまり極性を持たない。なお、基本的に炭素は空のp軌道を持たないのに対して、ホウ素は空のp軌道を1つ持っているなどの理由で、独特の性質を有する。
アルキルホウ素化合物は酸化されやすいものの、安定である化合物が多い。
一方、ホウ素は電気陰性度が低いため、有機ホウ素化合物の中には三有機ボランなど電子不足な化合物も存在する。ビニル基やアリール基は電子を供与するためホウ素の求電子性が下がり、C-B結合は二重結合性を帯びる。ホウ素がオクテット則を満たすことができない元素であるため、ジボランと同様に有機ボランも有機化学においては強い求電子剤となる。しかしジボランと異なり多くの有機ボランは二量体を形成しない。 トリエチルボランやトリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン
合成
グリニャール試薬からの合成
この合成法はノーベル化学賞を受賞したハーバート・ブラウンによって開発された。ボランはヒドロホウ素化によりアルケンと速やかに反応する。ジボランは純粋な化合物ではBH3の二量体だが、THFなどの溶媒とは1:1錯体を作る。HX（X = Cl、Br、Iなど）がアルケンに付加する通常の求電子付加反応ではマルコフニコフ則にしたがって水素など電気陰性度の高い原子が二重結合の両側の炭素のうち置換基の少ない方に結合し、位置選択性を決める。しかしホウ素は水素より電気陰性度が低いため、ボランが付加する際は置換基が少なくカルボカチオンとなりにくい方の炭素にホウ素が結合する、いわゆるいわゆるアンチマルコフニコフ付加が起こる。
この方法は、置換基がかさ高い場合に非常に有効である。よく用いられるのはシクロオクタジエンとジボランから合成される9-BBNである[3]。ヒドロホウ素化はアルケンの二重結合の同じ側から付加する、シン配置になるように立体特異的に進む。この縮合反応では遷移状態が炭素、炭素、水素、ホウ素を頂点とする平面四角形で表現され、オレフィンのp軌道とホウ素の空軌道の軌道の重なりが最大になるように配置される。
ホウ素化詳細は「ホウ素化」を参照
金属触媒による炭素-水素結合のホウ素化反応は、脂肪族または芳香族の有機化合物のC-H結合官能化によって有機ホウ素化合物を合成する反応である。この場合によく用いられる試薬としてビス(ピナコラート)ジボロンがある。
反応
ヒドロホウ素化と酸化詳細は「有機ホウ素化合物の反応」を参照
有機化学においてヒドロホウ素化はホウ素の位置に官能基を導入するために用いられる。ヒドロホウ素化-酸化反応
（英語版）はボランを過酸化水素で酸化してアルコールへ、もしくはより強い酸化剤である酸化クロム(VI) によってカルボニル基へと変換する反応である。不斉アリル位ホウ素化も炭素-炭素結合形成に有用な反応の1つである[4]。ニコラウのエポチロン全合成においては[5]、キラルなα-ピネン（英語版
）から誘導されるアリルボランを不斉アリル位ホウ素化して、TBS保護してからオゾン分解している。全体では、この反応では元の化合物を2炭素延長した同族体をつくり、 アセトゲニン構造を作っている。9-BBNやL-セレクトリド
（英語版）（水素化トリ-sec-ブチルリチウムホウ素塩）などボランのヒドリドは還元剤として働く。カルボニル還元の不斉触媒はCBS触媒などがある。この触媒もホウ素を含んでおり、カルボニルの酸素原子に配位してはたらく。トリアルキルボランBR3は対応するホウ酸エステルB(OR)3に酸化される。化合物中のC-B結合の数を決定する方法としてR3BをトリメチルアミンN-オキシド (Me3NO) で酸化してB(OR)3に変換する方法がある。トリメチルアミンN-オキシドが還元されてできたトリメチルアミン (Me3N) は滴定によって濃度を決定することができる。
ボロン酸 (RB(OH)2) はフッ化水素カリウム (K[HF2]) と反応し三フッ化ホウ素塩
（英語版） (K[RBF3]) となる[6]。これは求核性の高い二フッ化アルキルボロンもしくは二フッ化アリールボロン (ArBF2) の前駆体となる[7]。この塩はボロン酸よりも安定で、アルデヒドのアルキル化などに用いられる[8][note 1]。有機放送化合物は有機パラジウム化合物などとトランスメタル化 反応を起こす。この種の反応は鈴木・宮浦カップリングと呼ばれ、アリール基もしくはビニル基を持ったボロン酸とアリール基もしくはビニル基を持ったハロゲン化合物がパラジウム(0) 錯体に触媒されて起こる反応である[9]。
