碱土金属催化的硼氢化反应研究进展

硼氢化反应,即在C=O、C=N、C=C等不饱和双键和C≡C、C≡N不饱和三键上直接引入B–H键,是制备有机硼化合物的主要方法之一.近年来,研究发现碱土金属催化剂可广泛应用于有机硼化合物的合成.本文主要介绍了近几年来碱土金属特别是镁金属催化不饱和有机化合物(醛、酮、酯、胺、吡啶、腈、烯炔和碳酸酯等)硼氢化反应的最新研究进展.     

频哪醇硼烷在酮及亚胺的不对称硼氢化中的应用（英文）

手性醇及手性胺化合物被广泛应用于有机合成、材料科学、医药、农用化学及精细化工,酮及亚胺的不对称硼氢化反应为制备该类化合物提供了有效手段.频哪醇硼烷,自1991年被报道以来,作为一种稳定的、商品化的、易定量的有机硼试剂被广泛应用于羰基化合物、亚胺及腈类化合物的还原反应及其机理研究中.在过去5年里,频哪醇硼烷也被应用于不对称硼氢化反应,以制备手性醇及手性胺.按不同的催化剂,如地球丰产过渡金属、主族元素及稀土金属分类,介绍频哪醇硼烷参与的酮和亚胺的不对称催化硼氢化反应.     

锌-锂双金属化合物的合成及其在异腈酸酯硼氢化中的催化应用

有关异腈酸酯硼氢化反应的报道极其稀少,迄今为止,锌金属化合物催化的异腈酸酯硼氢化反应尚未见报道.介绍了一种结构新颖的不对称β-二亚胺锌-锂双金属化合物的合成方法,并将其作为高效催化剂成功应用于一系列带有不同官能团的异腈酸酯和频哪醇硼烷的硼氢化反应中,同时对硼氢化反应机理进行了初步探索.     

稳定硼烷加合物在有机硼化物合成中的应用研究进展

有机硼化合物在合成化学、材料科学、生命健康等领域都有广泛应用,因此有机硼化合物的合成一直是研究热点.目前,催化C—B键形成反应通常使用联硼酸频哪醇酯(B2Pin2)、频哪醇硼烷(HBPin)、儿茶酚硼烷(HBCat)等作为硼试剂.相比于传统的硼试剂,硼烷与胺、膦或N-杂环卡宾等强Lewis碱的加合物(统称为稳定硼烷加合物)具有易于合成、稳定性高、易操作等特点,其作为硼试剂参与的有机硼化合物的合成最近受到越来越多的关注,已被成功用于烯(炔)烃的硼氢化、C—H键硼化、卡宾对B—H键的插入、硼自由基串联环化、取代等反应中,为有机硼化合物的合成提供了新的思路和方法.以反应类型为线索,系统综述了稳定硼烷加合物在有机硼化物合成中的应用研究进展.     

联吡啶配体促进铬催化炔烃的顺式硼氢化反应（英文）

报道了金属铬催化炔烃的硼氢化反应.廉价易得的三氯化铬在4,4’-二叔丁基-2,2’-联吡啶配体及单质镁的还原作用下表现出高反应活性,催化实现了频哪醇硼烷与炔烃加成的硼氢化反应,为室温条件下制备烯基硼化合物提供了一条有效的合成策略.     

铱催化的(杂)芳烃远端区域选择性C—H硼化反应的最新进展(英文)

(杂)芳基硼酸及其衍生物在合成化学、材料科学和药物化学领域具有广泛的用途,因此,其合成方法研究一直备受关注.铱催化的C—H硼化反应是合成这类化合物最为有效的途径之一,然而,由于反应机理的限制,区域选择性可控的C—H硼化是铱催化体系的一大挑战,同时也是该领域的一个重要发展方向.系统介绍了最近几年铱催化的芳烃远端硼氢化反应的最新进展.     

亮点介绍

无金属参与的硼化反应:从N-对甲基苯磺酰基腙合成烷基硼酸酯Angew.Chem.Int.Ed.2012,51,2493～2496有机硼化合物,包括芳基硼化合物和烷基硼化合物,在有机合成上有着重要的作用.近些年来,烷基硼化合物的偶联反应以及官能团转化反应取得了很大的进展.与此同时,烷基硼酸的生物活性研究也得到了较多的关注.目前合成烷基硼化合物主要有四种方法:一是格氏试剂或锂试剂与硼试剂反应;二是Brown硼氢化反应;三是Miyaura     

4-二甲胺基吡啶-硼自由基促进的缺电子烯烃区域选择性硼氢化反应

含硼有机化合物在合成化学中具有重要的应用价值,硼氢化反应是构建有机硼化合物最常用的方法之一.利用4-二甲氨基吡啶硼自由基与缺电子烯烃的自由基硼氢化反应,高区域选择性地构建了α-硼取代产物.该反应条件温和,官能团容忍性好,底物范围广.多种α,β-不饱和酯、酰胺、羧酸、腈、三氟甲基化合物、砜以及磷酸酯均能顺利发生反应,得到...     

锆氢催化的酰胺硼氢化合成胺类化合物研究:机理、使用范围和应用

发展温和条件下胺类化合物的高效合成方法是催化与合成领域长期研究的课题.其中,酰胺还原因其原料来源广、易于合成而广受关注.酰胺还原到胺需要选择性断裂C=O键,因此该反应具有很大的挑战性.传统酰胺还原方法需要使用当量的强还原试剂,如四氢铝锂、硼氢化钠等,且官能团兼容性较差.使用氢气还原原子经济性最高,也最有吸引力;然而,目前已报道的体系大都在高温(>120℃)或高压(>40 bar H2)的条件下进行.虽然催化硼氢化可以在温和的条件下将羰基化合物还原,但由于酰胺化合物惰性比较高,其选择性的催化硼氢化研究则相对较少,而且在温和条件下对三级、二级、一级酰胺都适用的例子依然非常有限.本文采用前过渡金属锆氢催化剂实现了室温条件下酰胺选择性硼氢化制备胺类化合物,并进行了详细的机理研究.原位红外监测到反应过程中酰胺和硼烷逐渐减少,目标产物逐渐增多;但并未给出其他反应中间体的信息.核磁研究以及对照实验结果表明,反应中有苯甲醛的生成,可能是反应中间体.因此推测,该催化体系经历了锆氢介导的酰胺C?N键断裂、重组、C?O键断裂这一特殊的酰胺键活化转化过程.DFT计算也证实了上述反应历程的可行性.除一些常见官能团外,本方法对羧酸酯、氰基、硝基、烯烃和炔烃这些可能被硼氢化的官能团同样具有兼容性.而且本文体系对一些生物、药物分子衍生酰胺的硼氢化也可以顺利进行.可见,本文发展了一种温和条件下使用廉价催化剂和原料选择性合成胺类化合物的方法.     

4-二甲胺基吡啶-硼自由基促进的缺电子烯烃区域选择性硼氢化反应（英文）

含硼有机化合物在合成化学中具有重要的应用价值,硼氢化反应是构建有机硼化合物最常用的方法之一.利用4-二甲氨基吡啶硼自由基与缺电子烯烃的自由基硼氢化反应,高区域选择性地构建了α-硼取代产物.该反应条件温和,官能团容忍性好,底物范围广.多种α,β-不饱和酯、酰胺、羧酸、腈、三氟甲基化合物、砜以及磷酸酯均能顺利发生反应,得到的含硼产物可以进一步应用于后续碳-碳键的构建.     

锆氢催化的酰胺硼氢化合成胺类化合物研究:机理、使用范围和应用

发展温和条件下胺类化合物的高效合成方法是催化与合成领域长期研究的课题.其中,酰胺还原因其原料来源广、易于合成而广受关注.酰胺还原到胺需要选择性断裂C=O键,因此该反应具有很大的挑战性.传统酰胺还原方法需要使用当量的强还原试剂,如四氢铝锂、硼氢化钠等,且官能团兼容性较差.使用氢气还原原子经济性最高,也最有吸引力;然而,目前已报道的体系大都在高温(>120℃)或高压(>40 bar H2)的条件下进行.虽然催化硼氢化可以在温和的条件下将羰基化合物还原,但由于酰胺化合物惰性比较高,其选择性的催化硼氢化研究则相对较少,而且在温和条件下对三级、二级、一级酰胺都适用的例子依然非常有限.本文采用前过渡金属锆氢催化剂实现了室温条件下酰胺选择性硼氢化制备胺类化合物,并进行了详细的机理研究.原位红外监测到反应过程中酰胺和硼烷逐渐减少,目标产物逐渐增多;但并未给出其他反应中间体的信息.核磁研究以及对照实验结果表明,反应中有苯甲醛的生成,可能是反应中间体.因此推测,该催化体系经历了锆氢介导的酰胺C?N键断裂、重组、C?O键断裂这一特殊的酰胺键活化转化过程.DFT计算也证实了上述反应历程的可行性.除一些常见官能团外,本方法对羧酸酯、氰基、硝基、烯烃和炔烃这些可能被硼氢化的官能团同样具有兼容性.而且本文体系对一些生物、药物分子衍生酰胺的硼氢化也可以顺利进行.可见,本文发展了一种温和条件下使用廉价催化剂和原料选择性合成胺类化合物的方法.     

唢喃双烯体系的合成及其分子内DIELS-ALDER反应的研究

通过有锂反应,硼氢化反应,氧化,缩合及消除反应,成功地合成了呋喃双烯体系2-(6'-硼基-5'-己烯基)呋喃(1),并进一步探讨了它的分子内DIELS-ALDER环加成及有关的反应.     

α-硼取代羰基类化合物的合成进展

硼取代羰基类化合物传统被认为是热力学上不稳定的化合物,容易发生1,3-硼迁移.近年来,随着对sp3杂化的硼或是四配位硼基团的研究深入,合成稳定且可分离的α-硼取代羰基类化合物的方法被逐渐发展.这些方法包括利用重氮酸酯、硫叶立德等卡宾前体对硼烷的插入反应, α,β-不饱和羰基类化合物的自由基硼氢化反应,以及含硼化合物的后阶段结构修饰反应等.根据不同的反应类型,对近年来合成α-硼取代羰基类化合物的反应进行了综述,并对现有的挑战及未来的研究方向进行了讨论.     

癸硼氢作为硼氢化试剂

本文指出癸硼氢可以作为一种新的硼氢化试剂;它与烯烃在四氢呋喃中反应,然后经碱性过氧化氢氧化水解,可获得正常的硼氢化产物.即自莰烯可获得内异莰醇和外异茨醛,自Δ~2-胆甾烯获得3α-,2α-和3β-胆甾醇的混合物,自Δ~5-胆甾烯获得6α-胆甾醇和6α-胆甾酮;癸硼氢也可将3-胆甾酮还原为3β和3α-胆甾醇的混合物.据反应进行情况以及产品的结构,证明癸硼氢的硼氢化反应亦是通过顺式加成的机制,并且从双键位阻较小的一面进行反应.在Δ~5-胆甾烯的硼氢化反应中,癸硼氢的反应性较乙硼氢差,空间效应可能是这种差别的原因之一.莰烯、Δ~2-胆甾烯及3-胆甾酮与癸硼氢的反应的分子比分别为2. 3至2. 5∶1;1. 5∶1和6至7∶1.     

丙二酰氧基硼氢化钠与烯烃的选择性硼氢化

叙述了丙二酰氧基硼氢化钠的制备及其原位与烯烃的选择性硼氢化反应。通过化学反应证实,丙二酰氧基硼氢化钠在THF中与脂肪族末端烯烃例如1-庚烯的硼氢化反应,有98%的硼原子加到双键末端碳原子上,只有2%的硼原子加到2-位上,生成单取代的有机硼化合物,即丙二酰氧基硼氢化钠是一个单官能硼氢化试剂。     

亮点介绍

铁催化的烯烃硼氢化反应Angew.Chem.Int.Ed.2013,52,3676～3680烷基硼试剂是一类非常重要的有机合成中间体,而烯烃的硼氢化反应是生成硼试剂的重要途径.在过去的三十年里,过渡金属催化的烯烃硼氢化反应已经取得了丰硕的成果.但大部分体系涉及Rh,Ir,Ru和Pd等贵金属催化剂.近年来,以铁为代表的第一周期过渡金属元素在均相催化领域得到广泛发展,例如,铁络合物在烯烃氢化和硅氢化方面显示出优秀的催化效能.中国科学院上海有机化学研究所黄正课题组最近实现了铁催化的烯烃硼氢化反应,他     

铜催化苯乙烯不对称硼胺化反应

报道了一种以手性亚砜膦配体/铜络合物为催化剂的苯乙烯不对称硼胺化反应,该方法以联硼酸频哪醇酯（pinB-Bpin）和亲电性胺试剂分别作为硼源和氮源,合成手性β-氨基烷基硼酯,该产物可方便地转化为有用的手性β-羟胺类化合物.     

铑催化的硼氢化反应:卤化物和分子筛对苯乙烯类反应的区域选择性的影响

苯乙烯类化合物用邻苯二酚硼烷(CB)进行的铑催化的硼氢化反应是按马氏规则进行,与经典的硼氢化反应完全相反.一些金属卤化物、Lewis acid和分子筛可以进一步强化上述的反转的区域选择性.     

不对称Petasis反应在手性胺类化合物合成中的应用

手性胺类化合物广泛存在于天然产物、药物分子和多功能材料中,而且作为重要中间体、催化剂和手性辅剂在有机合成中也有广泛的应用,因此,发展高效的方法合成各种手性胺化合物及相应的骨架结构具有重要的科学意义和应用价值.有机硼试剂、胺和羰基化合物参与的不对称Petasis三组分反应是构建手性胺及其衍生物最简洁、高效的方法之一.近年来,利用该策略来构建手性胺类化合物引起了广泛的关注.文章综述了不对称Petasis反应合成手性胺类化合物的近期研究进展,主要包括手性胺源、手性羰基化合物和手性硼试剂参与的底物诱导的不对称Petasis反应,以及手性催化剂促进的不对称Petasis反应,并对该领域的挑战和未来发展方向进行简要讨论.     

从小橡籽到高大的橡树——由硼烷到有机硼烷(二)

Ⅵ、多用途的有机硼烷正当我们探索硼氢化反应的时候,许多人对我如此热心地研究这个反应是否明智表示怀疑,但终于硼氢化产生了有机硼烷。自从Frankland在1862年发表经典原著以后,新的有机硼烷化学已有少量地出现,但出版的资料还少,这也意味着当时意义还不大。现在看来这种地位显然是不恰当的。我们研究了硼氢化反应之后,我们认为我们了解了这个反应,并且有把握使它得到新的应用,我们开始了有机硼烷化学的系统研究。许多具有卓越才能的同事们(其中要提及的有M.M.Rogi(?),M.M.Midland,C.F.Lane,A.B.Levy,R.C.Larock和Y.Yamamoto等人)促进了这个研究,而通过这个研究搞清楚了有机硼烷是属于化学家所利用的一种多用途的化学中间体。