Angew:烯烃的选择性氢硼化反应

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有机硼化合物是重要的有机化学中间体,在合成化学中具有广泛的应用。中科院兰州化物所的吴立朋课题组和南方科技大学的刘柳课题组合作报道了一种烯烃的选择性氢硼化反应,该反应具有良好的区域选择性和产率。在该反应中,三溴化硼作为硼源,而二异丙基乙胺作为氢源,在合成和机理上都具有独特的意义。


【研究难点】:三卤化硼在与烯烃作用时常常会带来烯烃聚合以及卤硼化副反应,因此实现氢硼化需要避免这两个副反应的进行。作者设想,通过加入不同的胺来调节三卤化硼的酸性进行减少副反应,另外三级胺在反应中也可以提供氢原子


【条件筛选】:主要对溶剂和三级胺进行了考察,结果表明以二异丙基乙胺为三级胺、DCM为溶剂,反应效果最好,产率可达到80%


【底物拓展:该反应具有较好的底物范围,具体参见下图,为烷基硼化合物的合成提供了新的思路。


【机理解释】:该反应涉及到一个自由基过程,三卤化硼和三级胺可以形成受阻路易斯酸碱对,随后发生单电子转移形成硼中心自由基负离子加成到双键上,最后从胺上攫氢实现氢硼化。


【光照实验】:在黑暗条件下,该反应产率仅为5%,而在310 nm光照下,产率可达71%


【自由基实验】:在反应中加入TEMPODHA等自由基抑制剂,产率显著降低。同时,含有环丙烷的底物也能生成自由基开环的产物。EPR实验也表明该反应涉及到一个自由基过程。


【氢源实验】:通过氘代实验、核磁碳谱和质谱等证明了该反应中的氢原子来源于二异丙基乙胺


【总结】:中科院兰州化物所的吴立朋课题组和南方科技大学的刘柳课题组合作报道了一种烯烃的选择性氢硼化反应,该反应氢源来自于二异丙基乙胺,硼源来自于三卤化硼,为烷基硼化合物的合成提供了新的思路。另外,该工作机理研究十分翔实。


参考文献:10.1002/anie.202111978



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