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二茂鐵結構的公開是化學領域的一次重要突破，促進了近代金屬有機化學的誕生和發展。二茂鐵迅速吸引了科學家們對其迷人化學性質的思考。研究人員開始開發使用二茂鐵衍生物的合成方法，并發現它們在科學領域中廣泛的用途。事實上，在二茂鐵發現60多年后，二茂鐵化學仍然是一個非常活躍的研究領域。這種對二茂鐵長期持續性關注的原因是多方面的。首先，二茂鐵具有完美的三明治式結構，這一點打破了人們關于金屬－碳鍵性質的傳統認知。另一方面，二茂鐵及其衍生物對水分、氧和許多化學品顯示出不尋常的穩定性，以及具有其它獨特的電化學性質。目前，在分子中引入二茂鐵基的常用試劑包括二茂鐵、二茂鐵甲醛等，以上試劑多用于碳－碳鍵的形成。二茂鐵硼酸作為一種商品化的試劑，不僅可以用于碳－碳鍵的構建，還可以用于硼－硅鍵、碳－硫鍵等包含雜原子的化學鍵的構建。同時，相比其他二茂鐵試劑二茂鐵硼酸在過渡金屬催化的偶聯反應中，在反應步驟和原子經濟性上具有明顯的優勢。因此，二茂鐵硼酸廣泛應用于二茂鐵衍生物的合成中。
一種合成二茂鐵硼酸的方法，具體步驟如下：
a)二茂鐵鋰鹽的合成：以二茂鐵為原料，在無水醚類溶劑中與正丁基鋰在0?40度反應得到二茂鐵的鋰鹽；
b)二茂鐵硼酸的合成：在?78～?50度將B(OR)3加入到a)的二茂鐵的鋰鹽溶液中，其中R為烷基，加入完畢后自然升溫到室溫，攪拌2?15小時，然后加入堿性水溶液淬滅未反應完的正丁基鋰，分液，有機相用堿性水溶液洗一次，水相用酸調PH=6?7，析出二茂鐵硼酸粗品，抽濾用水洗兩次得到1?二茂鐵一硼酸和1，1’?二茂鐵二硼酸的混合物；
1.二茂鐵硼酸與碘代芳烴的偶聯反應
有研究報道二茂鐵硼酸與碘代芳烴制備手性不對稱取代聯萘的偶聯反應，該試驗以四三苯基膦鈀為催化劑，碳酸鈉作為堿，反應溶劑為二氧六環／水混合溶劑體系，反應溫度為109～120℃，反應4天，得到偶聯產物3產率為27％。該課題組還在相似的反應條件下，磷酸鉀作為堿，反應溫度為70℃，使二茂鐵硼酸1和二碘代芳烴4進行偶聯反應，得到偶聯產物5，產率為38％。雖然，該方法產率一般，但是利用二茂鐵硼酸的偶聯反應是合成手型不對稱聯萘化合物的最短最經濟的合成路線。
2. 二茂鐵硼酸與溴代芳烴的偶聯反應
利用二茂鐵硼酸6與溴代蒽醌9反應制備了二茂鐵基蒽醌10，產率為91％。反應條件為：催化劑為Ｐｄ（ＰＰh3）4，堿為碳酸鉀，溶劑為ＤＭＦ，回流20min后避光室溫攪拌2天。該報道首次利用二茂鐵基蒽醌直接聚合生成蒽的多硫化物聚合物。2015年報道了二茂鐵硼酸6與二溴代芳烴11的偶聯反應，反應以氫氧化鈉為堿，溶劑為二氧六環，回流16h獲得了良好的產率。該反應產物12可以通過硫醚調控兩個二茂鐵間的空間作用。
1) 二茂鐵硼酸與碘代雜環芳烴的偶聯反應
利用二茂鐵硼酸6與碘代吡啶21發生的偶聯反應制備了芳基取代吡啶22，反應碳酸氫鉀作為堿，反應溫度為110℃，產率為88％。實驗證明，利用二茂鐵硼酸參與的偶聯反應制備芳基取代吡啶具有很好的反應收率和官能團相容性，是一種簡便高效的合成方法。
2) 二茂鐵硼酸與溴代雜環芳烴的偶聯反應
利用1，1’－二茂鐵二硼酸6ａ和3－溴吡啶23反應制備了二吡啶取代的二茂鐵24。反應條件為：碳酸鈉和氫氧化鈉為堿，反應溶劑為二氧六環／水，反應回流24h，收率為68％。研究表明，由于π－π堆疊作用，反應產物中的吡啶取代基處于π－堆疊的旋轉異構體優勢構象；當產物24被季銨化后，由于靜電斥力作用吡啶鎓基團處于從π－堆疊完全旋轉遠離的優勢構象。這類化合物在開發和構建靜電驅動的二茂鐵平臺分子馬達領域具有廣闊的應用前景。
3. 二茂鐵硼酸參與的其他反應
1)二茂鐵硼酸與芳香醛的反應
二茂鐵硼酸與芳香醛的親核加成反應：一鍋法二茂鐵硼酸6與苯甲醛的不對稱親核加成反應。反應首先利用二茂鐵硼酸與二乙基鋅進行金屬轉移反應，生成二茂鐵基鋅試劑。隨后在手性聯萘衍生的氨基醇31誘導下二茂鐵鋅試劑與苯甲醛發生不對稱親核加成反應，生成手性二芳基醇32，反應收率為91％，ee為61（S），反應過程見圖。
通常，為了獲得更高的對映選擇性，二芳基鋅試劑的制備需要利用鋰試劑格式試劑進行金屬轉移反應來實現，這是十分困難的。由于鋰和鎂中間體具有很高的反應活性，許多官能化的二芳基鋅試劑還無法制備。而利用芳基硼酸與二乙基鋅成功實現了二芳基鋅試劑的制備；通過改變親核試劑和醛的結構，可以一步制備不對稱二芳基甲醇，該反應方法在生物醫藥領域具有重要的應用價值。
二茂鐵硼酸與芳香醛的偶聯反應：二茂鐵硼酸6與芳香醛反應制備二茂鐵醇酯的反應。反應是以Ｎ－雜環卡賓33為催化劑，碳酸銫為堿，甲苯為溶劑，在空氣中反應3～6h，反應溫度為50℃或70℃，產物具有中等的反應收率，反應式見圖5。通常二茂鐵醇酯是通過碘代二茂鐵和羧酸在銅（II）催化下反應制備的。利用報道的方法制備了一系列其他反應無法合成的二茂鐵醇酯類化合物。首先卡賓與芳香醛的羰基發生插入反應生成中間體II，隨后中間體II與氧氣和硼酸反應生成中間體II，中間體II中的芳基快速地向過氧鍵轉移并形成硼酸鹽陰離子（Ⅲ）。最后，中間體Ⅲ分解為目標產物和硼酸，卡賓回到催化循環中。
2）二茂鐵硼酸與烷基硅醇的反應
利用二茂鐵硼酸6與叔丁基硅烷三醇34發生脫水反應生成籠狀硼硅氧烷化合物35。反應式見圖。
該反應條件為甲苯回流15h，反應收率為82％。該類三維化合物可用于分子支架的可控制備。
3）二茂鐵硼酸與芳基硫代磺酸鈉的反應
2015年報道了二茂鐵硼酸6與對氯苯基硫代硫酸鈉36之間的銅（II）催化直接氧化交叉偶聯反應。反應式見圖：
反應條件為：以氯化亞銅為催化劑，氧化劑為DTBP，其他添加劑為Ａ碳酸銀、磷酸鉀和鄰菲羅啉，反應溶劑為DMF，在80℃下反應7h，產物37收率為62％。研究表明，二氧化碳能夠有效抑制副產物二硫化物的生成。該反應為開發新的含硫二茂鐵配體提供了有效途徑。
4）二茂鐵硼酸與三氟乙酸鹽的反應
有研究報道了二茂鐵硼酸6與三氟乙酸金絡合物38制備金屬環硼氧烷的反應。反應以KtOBu為堿，甲苯為溶劑，在室溫下反應3h，產物39收率為72％。金屬環硼烷衍生物通常由重金屬催化的偶聯反應或高溫加熱反應制備，本研究提供了一種簡便、溫和、高效的金（Ⅲ）環硼烷衍生物的制備方法。
[1] 二茂鐵硼酸在合成反應中的研究進展
[2] CN201210104766.5一種合成二茂鐵硼酸酯的新方法