有机硼化合物庸俗应用于有机合成、医药、农药、材料等限度,发展新的C-B成键反馈,高效合成结构各样性的有机硼,一直广受存眷。卡宾对B-H键的插入反馈不错罢了多种目田卡宾及金属卡宾对领悟硼烷加成物(胺-硼烷加合物、膦-硼烷加合物,N-杂环卡宾-硼烷加合物)的B-H键插入反馈,将卡宾化学和有机硼化学关联起来,已成为构建C-B键的有用顺次(图1a)。由于卡宾的类型丰富,结构各样,因此该反馈在结构各样性有机硼的合成中具有显明上风,受到越来越多的存眷。但是,迄今为止,唯有富有卡宾(即二取代卡宾)被得手用于卡宾对B-H键的插入反馈,因此仅能构筑C(sp3)-B,生成烷基硼烷加合物,这截止了反馈的应用。南开大学化学学院周其林和朱守非团队一直勤奋于卡宾转机反馈商榷,从2013年起,发现了一系列催化卡宾对B-H键插入反馈(J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 14094; J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 3784; J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 10663; ACS Catal. 2018, 8, 7351)。最近,该团队报说念了不富有卡宾(亚烷基卡宾)对B-H键的插入新反馈,初次诓骗卡宾插入反馈构建了C(sp2)-B键,制备出各式链状和环状胺-烯基硼烷加合物(图1b)。该反馈将不富有卡宾化学和有机硼化学关联起来,为有机硼的各样性合成提供了新的可能。
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图1 卡宾对B-H键的插入反馈
在叔丁醇钾存不才,三氟甲磺酸烯基酯1不错和多种领悟硼烷加合物(包括胺-硼烷加合物、膦-硼烷加合物、吡啶、硼烷加合物和氮杂环卡宾-硼烷加合物)发生反馈,生成相应的烯基硼烷加合物。关于分子间亚烷基卡宾对B-H键的插入反馈(图2),底物1的烯基部分可为β,β-二烷基取代的乙烯基,当烷基链较万古,会发生C-H键插入反馈,生成环戊烯类副居品,使策划居品收率缩短。当底物1的烯基部分有β-芳基取代时,现场生成的亚烷基卡宾会优先发生芳基的1,2-搬动,生成相应的炔烃,无法给出策划居品。
图2 分子间亚烷基卡宾对B-H键的插入反馈
分子内亚烷基卡宾对B-H键的插入反馈也能得手发生,给出相应的B-N杂环戊烯繁衍物(图3)。底物4中的胺基部分不错是三级胺,也不错是二级胺,但是后者收率较低。当使用环状胺基时,不错生成B-N杂螺环化合物,这种结构未见文件报说念。将一些药物分子的胺基引入本反馈,通常能给出相应的B-H键插入居品,这标明本顺次有望用于药物的修饰考订。和分子间反馈不同,分子内的反馈中β-芳基取代的底物也能给出相应的B-H键插入居品,其中缺电子芳基取代的底物给出更高的收率。
图3 分子内亚烷基卡宾对B-H键的插入反馈
居品中的C-B键可便捷地调度为C-C键和多种官能团,具有很好的合成应用后劲(图4)。值得一提的是,由于B-N键是C-C键的电子等排体,本商榷所制备的B-N杂螺环化合物有望用于药物的建造。
图4 居品的调度例如
初步的机理商榷标明,该反馈可能包含两个历程,即叔丁醇钾促进三氟甲磺酸烯基酯的α-撤废生成不富有卡宾和该不富有卡宾对B-H键的插入生成策划居品,前者可能是决速步,后者可能经三元环过渡态的协同机理进行(图5)。上述论断取得了能源学同位素效应实践的补助。
图5 反馈可能机理
总之,上述商榷拓展了卡宾对B-H键的反馈类型,合成了多种结构新颖的有机硼化合物,有望在合成化学和药物想象中取得应用。谈判遵守近期发表于J. Am. Chem. Soc.(https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jacs.0c09596),杨吉民博士和郭风开为著述的共同第一作家。