有機(jī)硼化物具有反應(yīng)性可調(diào)、性質(zhì)穩(wěn)定、易于操作等特性，在合成化學(xué)中得到了廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)意義上，合成有機(jī)硼酸酯的方式如下：1）當(dāng)量的有機(jī)金屬試劑與親電性硼試劑反應(yīng)；2）不飽和雙鍵的氫硼化反應(yīng)；3）過渡金屬催化的C-X鍵的硼化反應(yīng)。最近，化學(xué)家采用當(dāng)量的有機(jī)鋰試劑與烯基硼反應(yīng)，生成硼酸根配合物，隨后經(jīng)單電子或雙電子的[1,2]-遷移反應(yīng)過程可產(chǎn)生有機(jī)硼酸酯化合物。盡管取得了一些進(jìn)展，但是該領(lǐng)域仍舊存在一些挑戰(zhàn)需要解決。例如，采用催化的方法實(shí)現(xiàn)此過程可以避免當(dāng)量有機(jī)金屬試劑的使用，這將會(huì)進(jìn)一步增加這一方法的實(shí)用性。最近，西班牙加泰羅尼亞化學(xué)研究所的Ruben Martin課題組在實(shí)驗(yàn)室前期親電交叉偶聯(lián)反應(yīng)與烯烴官能團(tuán)化研究的基礎(chǔ)上，聯(lián)合光催化劑與Ni催化劑，采用三個(gè)親電試劑，實(shí)現(xiàn)了烯基硼酸酯的位點(diǎn)選擇性雙官能團(tuán)化反應(yīng)。該反應(yīng)無需當(dāng)量的有機(jī)金屬試劑，條件溫和、選擇性高，為官能團(tuán)化的烷基硼酸酯化合物提供了一種新的合成方法（Scheme 1）。相關(guān)研究成果發(fā)表在Angew. Chem. Int. Ed.上（DOI: 10.1002/anie.201916279）。
（來源：Angew. Chem. Int. Ed.）
作者的設(shè)想如下（Scheme 2）：首先，烷基鹵代物經(jīng)單電子轉(zhuǎn)移過程產(chǎn)生親核性烷基自由基，該自由基可與烯基硼酸酯區(qū)域選擇性加成生成中間體I；另一方面，零價(jià)金屬Ni可與芳基鹵代物氧化加成生成二價(jià)Ni配合物II；最后，自由基中間體I被配合物II捕獲，生成三價(jià)Ni中間體Ⅲ，其經(jīng)還原消除后得到最終產(chǎn)物。同時(shí)，產(chǎn)生的一價(jià)Ni可經(jīng)單電子轉(zhuǎn)移過程再生零價(jià)Ni活性催化劑。
（來源：Angew. Chem. Int. Ed.）
首先，作者采用4-溴苯甲酸甲酯1a、烯基硼酸酯2a、溴代叔丁烷3a為模板底物進(jìn)行條件優(yōu)化（Scheme 3）。通過對(duì)鎳源、配體、光敏劑及電子供體等條件的優(yōu)化，作者確定了最優(yōu)反應(yīng)條件為：NiCl2·DME為金屬鹽、L1為配體、4CzIPN為光敏劑、TMEDA為電子供體，底物于藍(lán)光照射下反應(yīng)20 h，最終以73%的分離收率得到目標(biāo)產(chǎn)物。
（來源：Angew. Chem. Int. Ed.）
確定了最優(yōu)反應(yīng)條件后，作者隨后對(duì)反應(yīng)的底物范圍進(jìn)行了擴(kuò)展（Scheme 4）。許多不同電性和位阻的芳基鹵代物均能參與到反應(yīng)中。值得一提的是，在某些例子中需要加入氯化鋰來提高收率。反應(yīng)具有良好的官能團(tuán)耐受性，酯基、硝基、烯烴、磺酰胺、砜、縮醛、酮、芳基硼酸酯、芳基鹵代物等基團(tuán)均能兼容反應(yīng)條件。將反應(yīng)擴(kuò)大至克級(jí)規(guī)模時(shí)，仍以相似收率得到產(chǎn)物。作者還對(duì)三級(jí)烷基溴及烯烴底物進(jìn)行了擴(kuò)展，均能以中等至良好收率得到目標(biāo)產(chǎn)物（Scheme 5）。
（來源：Angew. Chem. Int. Ed.）
（來源：Angew. Chem. Int. Ed.）
為了進(jìn)一步說明反應(yīng)的實(shí)用性，作者隨后對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了后續(xù)轉(zhuǎn)化，主要包括：1）氧化反應(yīng)；2）烯基化、芳基化、?；?、雜芳基化等C-C成鍵。最后，作者通過自由基抑制試驗(yàn)、自由基環(huán)化試驗(yàn)與當(dāng)量試驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證了前面的設(shè)想。
小結(jié)：Ruben Martin課題組發(fā)展了一種模塊化的方法，采用三種不同的親電試劑實(shí)現(xiàn)了烯基硼酸酯的選擇性1,2-雙官能團(tuán)化反應(yīng)。該反應(yīng)條件溫和，選擇性高，為烷基硼酸酯化合物提供了一種新的思路。
