Angew. Chem. :1,3-双硼化合物可控区域发散性精准转化

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自由基化学已经成为合成化学中构建分子的重要策略,当底物中存在多个可能的反应位点时,受到自由基中间体稳定性的影响,通常会得到多取代位点选择性转化的产物。此时,在分子的初级或次级C–H键上发生选择性官能团化,需要克服不利的电子效应,成为自由基化学中的一项挑战。因此,通过简单地调整反应条件,在经典的有利和不利位点实现分子的可控区域发散性精准转化,将弥补自由基化学的不足。有机硼化物在合成化学、药物化学和材料等领域有着广泛的应用前景,以往的研究主要是集中于单硼化合物的转化,围绕多硼化合物的精准转化则相对较少。与1,2-双硼相比,1,3-双硼化合物往往反应活性低,此外,如何实现1,3-双硼化合物的区域发散性转化一直缺乏有效的方法。



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上海科技大学高得伟课题组致力于解决有机硼化物迁移偶联反应中的多层次选择性控制以及多硼化合物精准转化等科学问题。最近,他们利用有机金属试剂活化策略,实现了1,3-双硼化合物可控区域发散性炔基化反应。当使用芳基锂作为活化试剂时,对于不同的1,3-双硼底物和炔基化试剂均能实现多取代位点C–B键选择性转化。当使用芳基格式试剂时,可以实现1,3-双硼化合物一级C–B键精准转化,底物兼容性良好。


为了研究该反应区域选择性的起源,作者进行了一系列机理研究。实验结果表明:ArLi(1c)与1,3-双硼化合物的两个硼原子均有配位作用,而ArMgBr(1g)选择性地和一级C–B键配位。这一发现解释了使用不同有机金属试剂时1,3-双硼化合物发生区域选择性炔基化反应的原因。同时,作者通过开展自由基验证实验,证明了该反应经过自由基的历程。

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目标产物可以进行多种转化,并且该方法也可用于香料化合物的合成,进一步证明该方法的实用性。

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综上所述,高得伟教授团队利用不同的有机金属试剂作为活化试剂,实现了1,3-双硼化合物区域发散性炔基化反应。该方法有效地解决了1,3-双硼化合物低反应性这一难题,克服了自由基化学反应中往往只能得到单一目标产物的不足,机理研究揭示了反应区域选择性的起源以及反应经过自由基的历程,所得产物可以进一步转化,拓展了有机硼在合成化学中的应用范围。

文信息

Controllable Regiodivergent Alkynylation of 1,3-Bis(Boronic) Esters Activated by Distinct Organometallic Reagents

Ang Chen, Yang Qiao, and De-Wei Gao*


Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202312605

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