鈀催化的交叉偶聯(lián)反應(yīng)是構(gòu)建C-C鍵最有效的工具之一。目前，sp2-雜化的有機金屬親核試劑與芳基鹵化物的交叉偶聯(lián)取得了顯著進展，但sp3-雜化有機金屬的開發(fā)相對較少。特別地，由于烷基親核試劑的構(gòu)型不穩(wěn)定，與烷基有機金屬通過鈀催化的交叉偶聯(lián)構(gòu)建含手性中心的C-C鍵具有挑戰(zhàn)性。近來，Morken課題組利用手性催化劑將鈀催化下含手性中心的C-C鍵生成擴展到1,1-雙硼烷基烷烴與芳基鹵化物的交叉偶聯(lián)（Scheme 1a）。最近，Brown和廖建等人報道了Pd/Cu協(xié)同催化的烯基芳烴的不對稱芳基硼化，其中涉及手性有機銅中間體與芳基鹵化物的立體定向交叉偶聯(lián)（Scheme 1b）。至今，尚未報道利用手性異雙金屬中間體作為有機金屬親核試劑的不對稱交叉偶聯(lián)。α-硼烷基銅是合成多功能化合物的有用中間體。迄今為止，尚未報道通過手性α-硼烷基銅與Csp2親電試劑偶聯(lián)構(gòu)建Csp2-Csp3鍵。近日，韓國成均館大學Jaesook Yun課題組開發(fā)了一種鈀催化下手性α-硼烷基銅與芳基溴化物的立體定向交叉偶聯(lián)方法（Scheme 1c），該成果發(fā)表于近期ACS Catal.（DOI: 10.1021/acscatal.9b05213）。
（圖片來源：ACS Catal.）
首先，在IMes-CuCl、Pd(OAc)2和XPhos催化劑存在下，作者開始研究苯乙烯基硼底物（1a）、溴化苯（2a）和雙(頻哪醇)二硼（B2pin2）之間的反應(yīng)（Scheme 2）。含Bpin基團的烯烴可以良好的收率得到預期產(chǎn)物，但非對映選擇性差（d.r=3:1）；當用1,8-二氨基萘基硼酰胺（Bdan）底物時，可以高收率得到單一非對映異構(gòu)體。因此，作者利用烯基硼酰胺進一步研究了鈀催化的立體定向交叉偶聯(lián)反應(yīng)。
（圖片來源：ACS Catal.）
基于外消旋結(jié)果，作者通過1a-Bdan和苯基溴化物（2a）之間的偶聯(lián)篩選了手性NHC配體（Table 1），并發(fā)現(xiàn)在NHC-Cu絡(luò)合物存在下，L4的反應(yīng)性和對映選擇性最佳。將銅催化劑的負載量提高至10 mol%，可以促進反應(yīng)；將反應(yīng)溫度降至40 ℃后，對映選擇性提高，并具有中等反應(yīng)性；將CuCl用CuTC替換后，產(chǎn)物收率提高。最后，作者在30 ℃下以81%的分離收率和高對映體比例（92.5:7.5）得到產(chǎn)物3a，并選擇該條件作為最佳反應(yīng)條件。
（圖片來源：ACS Catal.）
在確定最佳反應(yīng)條件后，作者研究了反應(yīng)的適用范圍（Scheme 3）。多數(shù)芳基溴化物作為親電偶聯(lián)配偶體時，可以良好的收率和高對映選擇性得到相應(yīng)偶聯(lián)產(chǎn)物；含有給電子基團的芳基溴可以高收率和高對映選擇性得到預期產(chǎn)物，為單一非對映異構(gòu)體；帶有氟、三氟甲基和氯取代基的缺電子芳基溴化物也可以與催化條件相容，并以良好的對映體比例得到相應(yīng)產(chǎn)物。鄰甲基取代的芳基溴化物并非有效的親電偶聯(lián)配偶體，收率中等。隨后，作者考察了烯基硼酰胺的適用范圍（Scheme 3）。含甲氧基、氯和鄰甲基取代基的烯基Bdan底物可以耐受該反應(yīng)條件。含雜芳基的烯基硼酰胺可以中等收率和高對映選擇性得到相應(yīng)產(chǎn)物；環(huán)己基取代的烯基硼酰胺可以良好的對映選擇性進行反應(yīng)，但伯烷基取代底物的對映選擇性較低。
（圖片來源：ACS Catal.）
作者在底物范圍考察期間，發(fā)現(xiàn)了其適用限制性。含大位阻取代基如叔丁基的底物未能得到預期產(chǎn)物（Scheme 4a）。當用(Z)-1a時，可以65%的收率得到anti-3a而非syn-3a，但對映選擇性差（Scheme 4b）。在標準催化條件下，鏈烯基溴（4）并非有效的偶聯(lián)配偶體（Scheme 4c）,僅以中等對映選擇性得到產(chǎn)物5。
（圖片來源：ACS Catal.）
最后，作者考察了所得手性1,2-二硼基烷烴中Bpin基團的選擇性轉(zhuǎn)化（Scheme 5）。由于Bdan的Lewis酸性低于相應(yīng)硼酸酯的Lewis酸性，可以將Bpin選擇性轉(zhuǎn)化為三氟硼酸鉀（BF3K）,得到6。此外，作者還將3b轉(zhuǎn)化為反式1,2-雙羥基化合物。然而，利用3b進行胺化和Zweifel烯化均未成功。
（圖片來源：ACS Catal.）
Jaesook Yun課題組開發(fā)了一種Cu/Pd協(xié)同催化的烯基Bdan和芳基溴化物之間的硼化偶聯(lián)方法。通過將1,8-萘二甲氨基硼基（Bdan）引入α-碳，首次實現(xiàn)了鈀催化的α-硼烷基銅與芳基溴化物的立體定向交叉偶聯(lián)，并且具有良好的非對映和對映選擇性。此外，在Pd-XPhos催化劑存在下，α-硼烷基銅作為有效配體可以與芳基溴發(fā)生立體定向交叉偶聯(lián)，并以良好的對映選擇性得到反式1,2-雙硼化合物。
