近日，材料學(xué)院新一代物質(zhì)轉(zhuǎn)化研究所宋秋玲課題組在Cell姊妹刊Chem上發(fā)表了重要研究成果：“Cu-Catalyzed Regio- and Stereodivergent Chemoselective sp2/sp3 1,3- and 1,4-Diborylations of CF3-Containing 1,3-Enynes”。該論文第一作者是我?；W(xué)院2017級(jí)博士生匡志杰，通訊作者為材料學(xué)院宋秋玲教授以及鄭州大學(xué)藍(lán)宇教授，華僑大學(xué)為該論文的第一通訊單位。 

    Chem是愛(ài)思唯爾旗下Cell Press的首個(gè)化學(xué)類(lèi)子刊，致力于發(fā)表化學(xué)類(lèi)各領(lǐng)域具有突破性的重要成果，是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的化學(xué)類(lèi)頂級(jí)期刊，最近5年的影響因子為 20.292。 

    有機(jī)硼化合物是備受青睞的合成砌塊。多硼化合物可以選擇性地轉(zhuǎn)化為多重官能團(tuán)而令人著迷。不飽和化合物的硼化是構(gòu)建多硼化合物最為有效的手段之一。然而，烯烴以及炔烴的硼化過(guò)程涉及的選擇性問(wèn)題是該類(lèi)反應(yīng)長(zhǎng)期以來(lái)所面臨的巨大困擾（圖1A）。先前主要借助于底物的位阻效應(yīng)、電子效應(yīng)（導(dǎo)向作用）等因素來(lái)解決這類(lèi)反應(yīng)的選擇性問(wèn)題。1,3-烯炔的硼化研究，始終局限于單次硼化，一般得到丙二烯丙基硼衍生物，如何打破其共軛結(jié)構(gòu)成為了一種挑戰(zhàn)（圖1B）。先前關(guān)于三氟甲基烯烴的硼化研究，一般得到氟消除的硼化產(chǎn)物——1,1-偕二氟烯丙基硼酸酯，如何抑制氟消除、化學(xué)選擇性地保留有用基團(tuán)CF3成為了另外一種挑戰(zhàn)（圖1C）。

圖1. 烯/炔的硼化研究所面臨的問(wèn)題 

    基于目前研究現(xiàn)狀，宋秋玲課題組報(bào)道了銅催化的β-CF3-1,3-烯炔的區(qū)域選擇性、立體選擇性以及化學(xué)選擇性的二硼化反應(yīng)，一定程度上化解當(dāng)前研究難題（圖2）。該反應(yīng)發(fā)散式地合成E-1,3-，Z-1,3-以及Z-1,4-二硼化烯烴，并且產(chǎn)物完好保留CF3。產(chǎn)物中含有三種官能團(tuán)：改善藥物代謝的CF3、兩種類(lèi)型的硼酸酯、三取代的烯烴，這些重要的官能團(tuán)都促使產(chǎn)物成為有用的合成砌塊。值得注意的是，多硼有機(jī)氟化合物作為含氟有機(jī)硼化合物的重要成員，然而其合成方法卻非常有限。機(jī)理實(shí)驗(yàn)以及DFT計(jì)算驗(yàn)證了這一新穎的反應(yīng)機(jī)理，并詳細(xì)解釋了這一區(qū)域選擇性、立體選擇性以及化學(xué)選擇性的原因。DFT計(jì)算由鄭州大學(xué)藍(lán)宇教授及其博士生陳豪華完成。

圖2. 保留CF3的1,3-烯炔的選擇性二硼化 

    上述研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金和華僑大學(xué)研究生創(chuàng)新基金的大力支持。此外，南方科技大學(xué)常曉勇老師在單晶解析方面給予指導(dǎo)，邱堅(jiān)、歐總良等研究生參與了本研究工作。 

    論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.chempr.2020.06.034.

（編輯：吳江輝）