南京大学黎书华课题组使用密度泛函理论（DFT）计算，报道了双儿茶酚二硼烷（B₂cat₂）参与的醛和酮脱氧硼化反应的一种新机理。该机理首次揭示了溶剂分子诱导B₂cat₂发生1,2-异构化，产生的1,2-B₂cat₂硼物种是该类反应的关键中间体，并且溶剂分子也会促进某些重要过程。

有机硼化合物被广泛应用于药物化学和功能材料领域。联硼酸酯类化合物（B₂(OR)₂）因其优异的空气和水稳定性，通常被应用于过渡金属催化的碳-硼键构建反应。近年来，碱诱导的联硼酸酯类化合物活化/转化反应引起了人们的广泛关注，已报道的反应包括碳-杂原子和碳-碳单键的硼化，以及不饱和化合物的二硼化和多硼化反应。其中，以硼-硼键的断裂方式来划分，涉及的反应机制主要包括均裂、异裂和单电子转移等三种类型。2020年，李朝军课题组报道了一种醛、酮直接脱氧硼化反应：该反应使用B₂cat₂作为硼源，N,N-二甲基乙酰胺（DMA）作为溶剂，根据取代基的不同，可以得到不同的产物（图1）。但是，该反应机理中所涉及的真实活性硼物种、溶剂的作用以及关键过渡态的结构特征仍然不清楚。

黎书华课题组通过量子化学计算发现，当醛或酮与B₂cat₂直接反应时，无论在是否有溶剂DMA的参与，均需要极高的活化能垒（ΔG^‡ > 35 kcal/mol）。进一步计算发现，DMA可与B₂cat₂配位并促进其发生异构化反应，得到1,2-B₂cat₂（见图2）。1,2-B₂cat₂中间体是该类反应的关键活性物种，可与醛、酮直接发生加成反应。该类反应的决速步骤是羰基的C=O双键与1,2-B₂cat₂的B-B键的加成，过渡态结构类似于一个经典[2σ+2π]协同加成过渡态。同时，溶剂DMA除了起到促进B₂cat₂异构化的作用外，在一些后续的反应步骤，例如中间体消除反应、质子化脱硼等也起到了重要作用。该机理可以很好地解释实验事实，加深了对于联硼化学的认识，对于相关的硼化反应中真实的反应性硼物种以及溶剂分子的作用给出一些提示。