2024年3月27日，我院宋秋玲教授课题组在《Journal of the American Chemical Society》在线发表了题为“Unlocking Diverse π-Bond Enrichment Frameworks by Synthesis and Conversion of Boronated Phenyldiethynylethylenes”的研究论文，该方法为构建具有广泛底物范围、高产率和良好的化学、立体和区域选择性的原始和多样化的BPDEE提供了一条简单的路线。

四取代烯烃具有四取代C=C核，广泛应用于材料科学、生物医学和化学。同时它们也是合成功能化合物的有用的化学基元，尤其是四苯基乙烯(TPE)、四乙烯基乙烯(TVE)、四乙炔基乙烯(TEE)及其衍生物在过去的几十年里引起了人们的极大关注。由于它们的有机π共轭骨架在固态和聚集态下具有独特的光学性质，它们已在光电子器件、荧光化学传感器、生物成像和生物传感器中发挥了重要地作用(图1A)。然而，根据之前的报道，现有的复杂四取代烯烃的合成方法需要通过与特定底物(如乙烯基卤化物、炔基卤化物或有机金属烯烃)进行交叉偶联反应来合成，以提供低立体选择性控制的混合产物。在此背景下，Sherburn最近开发了gem-二溴烯烃的多步选择性交叉偶联反应，制备了复杂的四取代烯烃，为获得不同的替代TVE和TEE提供了方便的途径。但随着必要反应步骤的增加，反应的效率会受到影响。考虑到上述问题，开发更直接的催化方法，扩大有机π共轭框架的范围并具有令人满意的立体选择控制是必要的，但仍然是一个巨大的挑战。

研究背景、作者设想以及这份工作

宋秋玲教授课题组一直致力于有机硼化学的研究，为了找到上述问题的解决方案，受本课题组前期Cu/Pd催化的炔烃的异构选择性芳基硼化合成轴向手性烯基硼酸盐的启发（Nature Synthesis 2023, 2 , 140-151.），作者设想是否可以利用简单易得的1,3-二炔进行炔基硼化反应来构建有机π共轭骨架，这是一种很有吸引力的策略(方案1B)。然而，这一策略面临着几个固有的挑战：(1) 由于不对称1,3-二炔的结构特点，相对于简单的炔烃，它产生了更复杂的选择性问题，因此在单个反应中实现化学、立体和区域选择性并非易事。(2) 在三组分反应 (方案1C) 中，有许多竞争性反应，如1,3-二炔的氢硼化、乙炔基溴化物的硼化和硼氢化。据我们所知，用三组分硼化反应合成四取代有机π共轭1,3-烯炔骨架的研究还不成熟。Ganesh课题组以IMe为亲电试剂催化1,3-二炔的烷基化反应，以5%的产率获得了相应的产物，只有一个成功的例子。因此，在硼化有机π共轭1,3-炔框架中引入额外的官能团以提高结构多样性是值得探索的。近日，福州大学化学学院宋秋玲教授课题组设计并报道了硼化苯基二乙炔基乙烯（BPDEE）的合成和转化并构建多种π键富集框架。并通过对部分产物和衍生物的光学性能研究，表明了合成的分子具有聚集诱导发射（AIE）效应。这为今后的应用奠定了基础，丰富了功能性π富集框架的研究。

相关工作最近发表在Journal of the American Chemical Society 上 （DOI: 10.1021/jacs.4c01989）。上述工作得到了科技部、国家自然科学基金委、福建省重点项目以及福州大学的大力支持。本工作的第一作者是福州大学硕士研究生谢金辉，通讯作者宋秋玲教授。博士研究生李汪洋、陈上琳，博士后黄雁鹰，硕士研究生鲁勇、郑艳萍等做了重要贡献。

论文信息

“Unlocking Diverse π Bond Enrichment Frameworks by the Synthesis and Conversion of Boronated Phenyldiethynylethylenes”, Xie Jinhui, Li Wangyang, Lu Yong, Zheng Yanping, Huang Yanying, Chen Shanglin, Song Qiuling. J. Am. Chem. Soc. 2024. DOI: 10.1021/jacs.4c01989.