乙烯基硼酸酯(Vinylboronates)和烷基硼酸酯(alkylboronates)是有机化学领域中重要的有机分子种类,乙烯基硼酸酯和烷基硼酸酯的合成中难以得到立体选择性的产物,并且合成过程的步骤繁琐,南京大学Yi Wang、Yong Liang,江南大学Yi Zhu等开发了一种自由基双功能团化反应,能够与还原活性IMDN-SO2RF(咪唑磺酸盐)配合制备含氟乙烯基硼酸酯和烷基硼酸酯。这种合成方法能够对不饱和的烯烃分子进行高对称性的合成,实现氟烷基化硼烷化双官能团反应。随后得到的产物能进一步转化为其他种类的含氟有机物种。
对炔的BPin/CF3双官能团化反应。通过苯乙炔作为反应底物,2.5倍量的IMDN-SO2RF(还原电极电位E1/2=-1.385 V vs SCE),在2 mol % fac-Ir(bpy)3(E1/2IV/III*=-1.73 V vs SCE),加入2.5倍量的B2Cat2,在MeCN/EtOAc混合溶剂中进行反应,在30 W 蓝光LED催化中,随后加入频哪醇对产物分子上的B转化为BPin以82 %的产率得到烯基硼烷取代的产物,同时产物的Z/E比例达到20:1。对硼烷试剂进行筛选,结果显示B2Pin2,B2neop2无法生成目标产物。
对烯烃的BPin/CF3双官能团化。反应中以烯烃为底物,加入2.5倍量IMDN-SO2RF和3倍量B2Cat2,加入2 mol % fac-Ir(bpy)3光催化剂和3倍量的BEt3,在MeCN/Acetone/THF(1:1:6)溶剂中和30 W 蓝光LED中反应。光催化反应后,加入频哪醇将硼转化为BPin。
反应机理研究。fac-Ir(bpy)3光催化剂激发后,发生单电子氧化反应夺取IMDN-SO2RF中的电子,并氧化为IrIV,同时还原的IMDN-SO2RF脱除SO2分子生成·CF3自由基和IMDN。随后·CF3加成到炔分子上,随后和B2Cat2反应,在IMDN的碱性帮助中切断B-B键,得到对应的反应产物,同时形成IMDN的硼烷产物。
参考文献
Weigang Zhang, Zhenlei Zou, Wenxuan Zhao, Shuo Lu, Zhengguang Wu, Mengjun Huang, Xiaochen Wang, Yi Wang*, Yong Liang*, Yi Zhu*, Youxuan Zheng & Yi Pan
Integrated redox-active reagents for photoinduced regio- and stereoselective fluorocarboborylation,Nature Commun 2020, 11, 2572
DOI:10.1038/s41467-020-16477-1
https://www.nature.com/articles/s41467-020-16477-1