有机分子的远程官能化吸引了越来越多的兴趣，因为它允许在难以选择性官能化的位置进行转换。特别是，最近在使用烯烃异构化的远程官能化方面取得了重大进展，但烯烃底物催化反应在彼此相距较远位置的非氢原子之间形成键，即远距离双官能化的例子仍然有限。例如，通过添加具有M−M键（M=金属或类金属）已被广泛研究，并被确定为选择性安装两个反应位置的有用方法（图1a）。然而，还没有关于烯烃底物在远程位置选择性地形成两个C-M键的相关反应的报道，包括远离反应性功能的位置。

庆应义塾大学TakuyaKochi教授课题组基于前期在远程官能化的研究工作(J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 16544−16547；J. Am.Chem. Soc.2015, 137, 16163−16171.)，基于此，最近，该课题组报道了一种钯催化的远程二硼化反应，同时通过链行走形成环状结构（图1c）。这是通过添加二聚试剂对烯烃底物进行催化远程双金属化的第一个示例。该反应适用于具有烷基链的各种1,6-二烯烃，以形成远程位置具有两个硼的环戊烷衍生物。与1，n-二烯（n≥ 7）反应时，还完成了第一例在一个序列中非氢原子之间催化形成三个远距离键。该反应的另一个特点是未活化的Csp³−氢键被转换成C−B键。相关成果发表在JACS上。

作者首先通过条件筛选得到了最佳反应条件，在最佳反应条件下，能以81%的分离收率，>99:1dr值得到目标产物。

得到最佳反应条件后，作者研究了具有各种官能团的1,6-二烯的范围（表2a）。当乙基（1b）和叔丁酯（1c）以类似的产率生成产物4b和4c时，具有酮部分（1d和1e）的底物也以良好的产率转化为相应的产物4d和4e。值得注意的是，高反应性羧酸（1f）在不丧失功能性的情况下被耐受。二醇（1g）可用于反应生成产物4g，该产物在TBS保护后分离，尽管产率较低。含有Bn-（1h）和TBS保护的醇（1i）的底物以良好的产率提供产物4h和4i。17除碳基连接物外，对甲苯磺酰-（1j）和三氟乙酰酰胺连接物（1k）可并入底物以提供吡咯烷衍生物4j和4k。还研究了具有除克罗伊基以外的内部烯烃部分的底物的反应（表2b）。内部烯烃部分上烷基链的长度（x）对产物产率没有显著影响，甚至具有庚基的二烯1n也通过钯催化剂在七个碳原子上的有效链行走成功地以59%的产率提供了产物4n。

次级C（sp3）的区域和立体选择性转换−还使用具有环己烯部分的二烯实现了H键，将其转化为二溴化双环产物4o，分离产率为43%，非对映体/区域选择性为93%（方案1）。4o形成的高非对映选择性基本上支持反应通过非离解链行走进行。

然后作者对不同的硼试剂进行了考察（表3）。使用具有八个乙基而不是甲基的2b，得到的产品5b的产率相当。市售的六元二硼5c和5d也以良好的产率提供了相应的二硼化产物。

1，n-二烯（n≥ 7）允许连续形成三个彼此相距较远的键，否则任何方法都难以实现。首先在表2的优化反应条件下考察了1,7-二烯6a的反应，但仅以32%的产率获得了所需的产物7a。为了在环化之前抑制链行走过程中不希望发生的烯烃交换，再次筛选了反应条件，7a的产率提高到44%，将溶剂改为二甲苯，并将溶剂体积增加至10 mL（表4）。在新优化的反应条件下，1,8-二烯6b和1,9-二烯6c的反应也分别以48%和37%的产率提供产物7b和7c。

表1中所示的标准条件适用于具有两个末端烯烃部分的1,6-二烯，并且在这种情况下，提供了简单（非远程）二戊环化（表5）。目前还没有关于这类反应的报告，但已经有许多使用其他二聚试剂（如硅硼烷和锡硼烷）进行相应双金属环化的实例，8,18二烯丙基丙二酸二甲酯8a转化为简单的二烯丙基环化产物9a，产率为58%，具有良好的非对映选择性。二醇衍生物8b也提供了产品9b。此外，市售的N-保护二烯丙基胺8c以52%的产率得到3,4-二烷基吡咯烷9c。

在建立了远程二价环化反应后，研究了对硼酸酯产物进行了进一步转化研究。例如，氧化，溴化，这些结果证明了正式的远程增氧和远程二溴化，这在以前的远程双功能化协议中还没有实现。此外，还选择性的进行了Suzuki偶联，选择性在体积较小、较长的烷基链上芳基化提供单芳基化产物12，同时保持另一Bpin部分，其可进一步氧化以提供正式的远程芳基化/氧化产物13（方案2b）。

作者提出了远程二硼化环化可能的催化循环过程。通过NaBArf4处理去除氯配体后，阳离子甲基钯物种A与2a反应形成硼钯络合物B。二烯1的末端烯烃部分（小于其他烯烃部分）与络合物B配位并插入钯中−B与表格C之间的债券−B和Pd−C债券。随后，另一个烯烃部分协调并插入Pd中−C键形成一个五元环。然后催化剂发生链行走，钯中心迁移到烷基链的末端位置。最后，烷基钯中间体F与二硼2a反应，生成产物4，并再生硼钯络合物B。

虽然催化循环中的大多数步骤是已知的，但是形式上的σ-键复分解，即烷基钯物种与二硼试剂反应形成烷基硼烷和硼钯络合物是一种罕见的催化过程，在没有外部碱的情况下，没有关于该过程的报告。为了深入了解反应机理，研究了钯络合物3b和二硼2a的化学计量反应。虽然在没有NaBArf4的情况下未观察到反应（方案3a），但由3b和NaBArf4生成的阳离子甲基钯络合物14与二硼2a在室温下立即发生反应。对粗混合物的GC/MS和1H NMR分析表明Me的形成−83%产率的Bpin（方案3b）。21 Me的形成−在催化远程二溴化环化反应中，Bpin的产率为79%，这表明催化剂前体14在催化过程中也与二硼2a反应。

此外，使用两种不同的二硼试剂2a和氘标记的二硼试剂2a-d24的等摩尔混合物进行竞争实验，得出交叉产物4a-d₁₂a与非交叉产物4a和4a-d₂₄的比例为2:1:1（方案4）。这些结果支持通过烷基钯物种和二硼2a之间的形式σ-键复分解进行催化反应，以得到烷基硼烷以及催化活性硼钯物种。

总之，Takuya Kochi教授通过添加二金属试剂实现烯烃底物的催化远程双金属化，从而通过链行走实现钯催化的二烯烃远程二硼化环化。多种二烯烃和二硼烷可用于在远程位置形成具有两个Bpin基团的环戊烷衍生物。在1，n-二烯烃（n≥ 7).远程二价环化产物易于进一步多样化。

DOI：10.1021/jacs.1c09705