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▎药明康德实质团队编纂
有机硼酸及其硼酸酯做为罕见的合成砌块在有机合成反响中具备急迫的运用。这类化合物毒性低，且化学性质相对平稳，在过渡金属催化剂的辅佐下可介入一系列的偶联反响，很多不同机关的有机硼酸（酯）当今已完结商品化。理论上讲，直接对母体分子的C-H键施行硼化是猎取该类化合物最为容易灵验的办法，此时无需对底物施行预官能化，具备优良的原子及环节经济性。在往时的几十年里，过渡金属催化芬芳烃的C(sp2)-H键硼化反响获得了遍及的钻研，此中Ir催化编制进展得较为老练。该类反响常常将联吡啶类配体与Ir预催化剂连合，在相对温顺的反响前提下可完结一系列芬芳烃及杂芬芳烃的地区筛选性C(sp2)-H键硼化。比拟之下，Ir催化脂肪烃的C(sp3)-H键硼化则较为艰巨，反响常常需求在高温、无溶剂等刻薄的前提下施行，变化效率也不足梦想。▲Ir催化（杂）芬芳烃的C(sp2)-H键硼化（图片来历：参考材料[1]）
近来，美国范德堡大学（VanderbiltUniversity）的NathanD.Schley教学钻研团队另辟蹊径，借助往常很少在催化反响中应用的二吡啶基芳基甲烷类配体，完结了Ir催化非活化脂肪烃C(sp3)-H键的高效硼化，反响在底物浓度较低的情状下也可告成施行。干系办事颁发在著名化学期刊J.Am.Chem.Soc.上。▲图片来历：参考材料[2]
往常进展的Ir催化脂肪烃C(sp3)-H键的硼化受限最大的场合在于，反响需求在无溶剂的编制中策画催化经过，这便象征着需求列入极大过多的脂肪烃底物介入反响，束缚了其扩充范围的合成运用。面临这一题目，人们经过调换配体的机关对催化编制做进一步优化，可灵验将底物的用量低落至约5当量（硼化试剂做为束缚试剂），接踵完结了苄位、环丙位等活化位点的C(sp3)-H键硼化，部份妆点导向基团的底物也可在用量较少的情状告成产生硼化，一些编制还可列入其余反响活性更低的烷烃做为溶剂。不过，这些反响仅实用于活性较高的脂肪烃，关于非活化的烷烃仍然能干为力。
以年美国加州大学伯克利分校（UniversityofCalifornia,Berkeley）JohnF.Hartwig教学团队进展的Ir/Me4phen（3,4,7,8-四甲基-1,10-菲罗啉）催化编制为例，反响以硼化试剂B2pin2做为束缚试剂，正辛烷做为底物，在无溶剂的前提下施行时能以优良的产率获得硼酸酯化的产品，但低落底物的浓度，仅列入5当量的正辛烷时产品的产率大幅度下落。▲Ir/Me4phen催化编制完结脂肪烃C(sp3)-H键硼化的限制性（图片来历：参考材料[2]）
NathanD.Schley教学觉得，恰当调换催化剂配体的机关仍有或许完结非活化烷烃底物用量较少的情状下高效的C(sp3)-H键硼化。他们放弃了罕用的联吡啶类配体，转而观察二吡啶基芳基甲烷机关的配体介入催化反响的成果，这类配体此前仅用于策画特定机关的合做物，并未在催化反响中获得凿凿的运用。做家觉得，二吡啶基芳基甲烷占有联吡啶、菲罗啉配体中的双亚胺中枢骨架机关，与此同时还能妆点不同的代替基调治配体的空间及电子个性，该类配体可经过下图中κ3-面配位的方法与过渡金属核心连合，与环戊二烯阴离子（Cp）对过渡金属核心施行η5-面配位的方法相仿。▲新式二吡啶基芳基甲烷配体（图片来历：参考材料[2]）
当反响以正辛烷做为模板底物，[Ir(cod)OMe]2做为预催化剂，L4做为配体时，在无溶剂的情状下，硼化试剂B2pin2做为束缚试剂，硼化产品的1HNMR产率可抵达%。这象征着B2pin2对正辛烷硼化后造成的HBpin可进一步介入反响，比拟之下，在往常的Ir催化编制中，HBpin因反响活性较低无奈对底物施行硼化，由此解释L4可显著升高Ir催化编制的活性。预催化剂换做(Mes)Ir(Bpin)3时，反响险些以定量的收率获得标的硼酸酯产品，催化剂的负载量仅为1mol%。▲不同配体介入反响的成果（图片来历：参考材料[2]）
▲无溶剂情状下反响前提的优化（图片来历：参考材料[2]）
随后，他们对底物的实用范畴施行观察，并将该办法获得的反响事实与往常进展Ir/Me4phen催化编制施行较量，大部份情状下产品的产率显然升高，反响具备优良的地区筛选性及官能团兼容性。▲无溶剂情状下底物实用范畴的观察（图片来历：参考材料[2]）
做家还进一步探求了低落底物浓度的情状下硼化反响可否告成施行。反响以环己烷做为溶剂，烷烃底物的用量低落至5当量，大普遍非活化烷烃仍然能以梦想的收率产生硼化，比拟往常的进展的办法，反响成果获得了显然的革新。▲底物用量低落至5当量时实用范畴的观察（图片来历：参考材料[2]）
该办事为二吡啶基芳基甲烷用做催化反响的配体开发了新的道路。不过，(Mes)Ir(Bpin)3/L4催化编制何以能极地面升高脂肪烃C(sp3)-H键硼化的反响效率尚不十显然确，做家还将进一步对反响的详细机制施行深入的钻研，并哄骗这类新式的配体拓展更多范例的催化反响。题图来历：Pixabay
参考材料
[1]LiangXuetal.,().RecentadvancesincatalyticC-Hborylationreactions.Tetrahedron,DOI:10./j.tet..11.[2]MargaretR.Jonesetal.,().Iridium-Catalyzedsp3C-HBorylationinHydrocarbonSolventEnabledby2,2’-DipyridylarylmethaneLigands.J.Am.Chem.Soc.,DOI:10./jacs.0c24[3]QianLietal.,().RegioselectiveBorylationoftheC-HBondsinAlkylaminesandAlkylEthers.ObservationandOriginofHighReactivityofPrimaryC-HBondsBetatoNitrogenandOxygen.J.Am.Chem.Soc.,DOI:10./jad本文来自药明康德实质
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