有机基于碳硼烷骨架的受阻路易斯酸碱对

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受阻路易斯酸碱对,是由于空间位阻效应大位阻路易斯酸和大位阻路易斯碱之间无法成键所得到的组合。该组合中,路易斯酸和碱未能被中和淬灭,依然保持反应活性,可参与到氢气以及一系列不饱和小分子的活化过程中。这些特性使得受阻路易斯酸碱对化学在过去十几年间得到广泛而快速的发展,成为主族元素化学中发展最快的研究领域。香港中文大学谢作伟院士课题组一直致力于碳硼烷化学的研究(Acc.Chem.Res.,,36,1–9;Acc.Chem.Res.,,44,–;Acc.Chem.Res.,,47,–)。最近,他们将碳硼烷骨架引入到受阻路易斯酸碱对中合成了受阻路易斯酸碱对2(图1)。化合物2和富电子的对苯胺基乙炔反应形成碳碳三键加成产物3。在过量的芳炔存在下,第二第三分子炔烃会连续嵌入化合物3中,生成三环萘并硼杂环戊二烯衍生物4(图1)。此反应一步构建了四个碳手性中心,其中一个是四级碳,同时一个苯环发生了去芳构化。作为路易斯酸的硼原子嵌入五元环中,其原有的两个苯基取代基分别迁移到不同位置。图1.基于碳硼烷骨架的受阻路易斯酸碱对和芳炔的反应为了研究反应机理,该团队做了一系列实验。交叉实验证明了第一分子炔烃的插入是不可逆的,通过3和甲醛的反应完成中间体的捕捉,证实了硼–苯基B–C键对炔烃的1,2-反式加成(图1)。基于这些实验结果,该团队提出了反应机理(图2),包括苯基迁移生成磷叶立德,随后的硼基迁移生成反式加成中间体A2。类似的第二分子炔烃插入,烯基迁移,硼基迁移得到第二个反式加成中间体B3。随后的关环去芳构化,第三分子炔烃插入及重排得到了最终产物。图2.可能的反应历程此项工作将邻位碳硼烷应用于分子内邻位受阻路易斯酸碱对,以三分子炔烃为原料一步构建硼杂多环化合物,丰富了受阻路易斯酸碱对的反应化学。可以预见,基于碳硼烷骨架的受阻路易斯酸碱对化学将得到进一步的发展。这一成果近期发表于ChemicalScience上,香港中文大学张健博士为第一作者。原文(扫描或长按

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