近日，威尼斯官网9778818物质科学与技术学院高得伟课题组实现了1,2-双硼酸酯多取代位点C−B键的选择性炔基化和烯基化反应，揭示了其按照1,2-硼迁移过程和在多取代位点的C−B键直接偶联的汇聚式途径进行反应的机理，纠正了过去相关文献中认为该反应“单纯按照1,2-硼迁移机理进行”的认知误区。相关成果发表于国际化学领域代表期刊《有机化学通讯》（Organic Letters）.
有机硼化合物在合成化学、药物化学和材料化学等研究中发挥着重要作用。目前研究主要集中在有机单硼化合物的转化上，对多硼化合物选择性转化的报道相对较少，此类化合物的合成、应用与功能研究亟待开发。威尼斯官网9778818高得伟课题组围绕“如何调控有机硼的区域发散性与立体专一性精准构筑”这一重要科学问题开展研究。近期他们发现有机锂试剂能够与1,2-双硼酸酯形成五元环的独特活化模式，实现了在1,2-双硼酸酯的多取代C−B键位点上进行选择性炔基化和烯基化反应。机理研究表明，该反应通过汇聚式途径进行，即同时发生1,2-硼迁移和在多取代C−B键位点直接反应的过程，且后者是主要反应途径。值得注意的是，这种方法可以方便地制备含有烯基或炔基取代的有机硼酸酯，产物中的C−B键和不饱和单元可用于后续官能团转化（图1）。
图1. 1,n-双硼酸酯的选择性官能化转化
为了探索反应机理，通过1-己炔的氢碘化反应制备化合物14，然后14发生锂卤交换，进而与10BpinOEt反应，很容易制备10B标记的反式烯基硼酸酯15。化合物15发生铜催化的硼化质子化反应，以65%的收率制备端位10B标记的化合物2c。将10B-2c置于标准反应条件下，能够以80%的分离收率得到炔基化产物4c（图2）。
图2. 10B标记的硼酸酯2c的合成及在炔基化反应中的研究
由于市售的EtOBpin和化合物4c的11B-NMR化学位移分别位于22.0 ppm和33.6 ppm，所以EtOBpin可以作为内标测定4c的11B丰度。使用等摩尔量的EtOBpin作为内标，测定由10B-2c在标准条件下制备的炔基化产物4c的11B丰度，可明显观察到有23%的11B信号。这表明23%的10B-2c先在一级C−10B键位点反应，随后经历1,2-硼迁移进行偶联；同时77%的10B-2c在二级C−B键位点直接发生炔基化反应。以上实验证明了该反应经历1,2-硼迁移过程和在多取代位点的C−B键直接偶联的汇聚式反应途径，且后者是主要反应途径，最终得到相同的目标产物（图3）。本工作还制备了不同电性和位阻的10B标记的化合物2，并考察了不同的芳基锂试剂，实验结果均证明了反应按照汇聚式的机理进行。
图3. 11B-NMR实验机理研究