近日，上?？萍即髮W物質科學與技術學院高得偉課題組實現了1,2-雙硼酸酯多取代位點C?B鍵的選擇性炔基化和烯基化反應，揭示了其按照1,2-硼遷移過程和在多取代位點的C?B鍵直接偶聯的匯聚式途徑進行反應的機理，糾正了過去相關文獻中認為該反應“單純按照1,2-硼遷移機理進行”的認知誤區。相關成果發表于國際化學領域代表期刊《有機化學通訊》（Organic Letters）。
有機硼化合物在合成化學、藥物化學和材料化學等研究中發揮著重要作用。目前研究主要集中在有機單硼化合物的轉化上，對多硼化合物選擇性轉化的報道相對較少，此類化合物的合成、應用與功能研究亟待開發。上?？萍即髮W高得偉課題組圍繞“如何調控有機硼的區域發散性與立體專一性精準構筑”這一重要科學問題開展研究。近期他們發現有機鋰試劑能夠與1,2-雙硼酸酯形成五元環的獨特活化模式，實現了在1,2-雙硼酸酯的多取代C?B鍵位點上進行選擇性炔基化和烯基化反應。機理研究表明，該反應通過匯聚式途徑進行，即同時發生1,2-硼遷移和在多取代C?B鍵位點直接反應的過程，且后者是主要反應途徑。值得注意的是，這種方法可以方便地制備含有烯基或炔基取代的有機硼酸酯，產物中的C?B鍵和不飽和單元可用于后續官能團轉化（圖1）。
圖1. 1,n-雙硼酸酯的選擇性官能化轉化
為了探索反應機理，通過1-己炔的氫碘化反應制備化合物14，然后14發生鋰鹵交換，進而與10BpinOEt反應，很容易制備10B標記的反式烯基硼酸酯15?；衔?/span>15發生銅催化的硼化質子化反應，以65%的收率制備端位10B標記的化合物2c。將10B-2c置于標準反應條件下，能夠以80%的分離收率得到炔基化產物4c（圖2）。
圖2. 10B標記的硼酸酯2c的合成及在炔基化反應中的研究
由于市售的EtOBpin和化合物4c的11B-NMR化學位移分別位于22.0 ppm和33.6 ppm，所以EtOBpin可以作為內標測定4c的11B豐度。使用等摩爾量的EtOBpin作為內標，測定由10B-2c在標準條件下制備的炔基化產物4c的11B豐度，可明顯觀察到有23%的11B信號。這表明23%的10B-2c先在一級C?10B鍵位點反應，隨后經歷1,2-硼遷移進行偶聯；同時77%的10B-2c在二級C?B鍵位點直接發生炔基化反應。以上實驗證明了該反應經歷1,2-硼遷移過程和在多取代位點的C?B鍵直接偶聯的匯聚式反應途徑，且后者是主要反應途徑，最終得到相同的目標產物（圖3）。本工作還制備了不同電性和位阻的10B標記的化合物2，并考察了不同的芳基鋰試劑，實驗結果均證明了反應按照匯聚式的機理進行。
圖3. 11B-NMR實驗機理研究
上?？萍即髮W物質學院博士研究生鄒細長與碩士研究生葛建非為本文共同第一作者，高得偉教授為通訊作者。物質學院黃逸凡教授和碩士畢業生楊云霄在電勢測量方面給與了寶貴支持。
論文標題：Regioselective Alkynylation and Alkenylation at the More Hindered C–B Bond of 1,2-Bis(Boronic) Esters
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