宋秋玲课题组在Cell Rep. Phys. Sci.和Nat. Commoun.上连续发表研究成果并将近年的有关硼化学的研究小结发表在Acc. Chem. Res.上。
新闻类型:科研之窗  阅读次数:  发布时间:2021-04-27


     有机硼化合物由于其独特的反应活性,被广泛地应用在有机化学及药物合成中,在材料和催化领域也得到了广泛地应用。有机硼化合物的合成及转化通常是通过四配位硼中间体进行的,其重要性已经得到普遍认可。但是有关四配位硼中间体的化学还有非常大的挑战,其中如何开发新的四配位硼的活化模式、发展四配位硼反应新策略以及实现立体选择性控制是硼化学中的难点。基于此,最近,宋秋玲课题组设计了分子内双亲试剂与硼酸的四配位硼中间体,并发展了三组分1,3-双亲试剂的1,4-迁移反应和1,1-双亲试剂的多重迁移反应。

(1)1,1-双亲试剂的多重迁移反应。异氰化物作为1,1-双亲试剂在过渡金属的介导下通过双插入反应生成氨基甲基金属配合物,进一步水解生成仲胺。宋秋玲课题组开发了在无过渡金属条件下芳基硼酸与异氰的多重迁移反应合成二芳基甲胺类化合物,具有广泛的底物范围和良好的官能团耐受力,进一步的生物活性或药物分子修饰和配体合成证明了这种反应的实用性。与南方科技大学余沛源教授课题组合作通过DFT计算揭示了硼酸酐在这一转化过程中的重要作用,并为该反应提供了合理的机理解释。相关成果发表在Cell Reports Physical Science(Cell. Rep. Phys. Sci. 2020, 1, 100268)上。

(2)三组分1,3-双亲试剂的1,4-迁移反应。多组分反应(MCR)在有机合成和生物学上复杂分子的修饰中,通常因其简洁和结构模块化的特性而倍受赞誉。宋秋玲课题组开发了一种硼酸作为亲核试剂的Passerini型多组分反应,在无过渡金属条件下从易于获得的醛、异氰化合物和硼酸(芳基,烯基硼酸和炔基三氟硼酸盐)的反应中合成α-羟基酮类化合物。α-羟基酮(也称为酰基甘油)是天然产物和药物分子中普遍存在的结构模块,它们也是高价值转化和应用反应中常用的合成前体。该反应条件温和,易于操作,官能团兼容性好,具有广泛的底物范围和实用性。相关成果发表在Nature Communications(Nat. Commun. 2021, 12, 441)

年来,宋秋玲课题组主要围绕四配位硼中间体反应活性与选择性的精准调控这一关键科学问题开展深入研究,工作小结以“Tetracoordinate Boron Intermediates Enable Unconventional Transformations ”为题发表在Accounts of Chemical Research (Acc.Chem. Res. 2021,doi: 10.1021/acs.accounts.1c00132)。主要包括:1) 发展了一系列碱或者金属参与的四配位硼化合物的活化模式,实现了有机硼化合物的高效构筑 (C-B键构建);2) 开发了四配位硼的新型反应策略,发展远程的1,4-迁移和多重迁移,以及开发四配位硼新的转金属反应,实现了有机硼的一系列新颖转化 (C-C键构建);3) 首次设计并发展了一种基于四配位硼中间体的新型手性强布朗斯特酸,实现了已知方法中难以实现的2-芳基以及大位阻烷基非保护吲哚的不对称还原 (C-H 键构建)

论文信息:

1. Yang Kai; Hu Xiaoxiao; Li Wangyang; Qiu Jian; Feng Qiang; Wang Shihui; Zhang Guan; K uang Zhijie; Yu Peiyuan* and Song Qiuling*. Transition-metal-free double-insertive coup ling of isocyanides with arylboronic acids enabled diarylmethanamines. Cell Rep. Phys. Sci.2020, 1, 100268. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2666386420302903?via%3Dihub.

2. Yang Kai; Zhang Feng; Fang Tongchang; Li Chaokun; Li Wangyang and Song Qiuling*. Pass erini-type reaction of boronic acids enables α-hydroxyketones synthesis. Nat. Commun.2021, 12, 441. https://www.nature.com/articles/s41467-020-20727-7.

3. Yang, Kai and Song, Qiuling*. Tetracoordinate Boron Intermediates Enable Unconventional Transformations.Acc. Chem. Res.2021, DOI: 10.1021/acs.accounts.1c00132. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.accounts.1c00132

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