作者：杉杉

导读：

近日，福州大学的宋秋玲课题组在Angew. Chem. Int. Ed.中发表论文，报道一种全新的N-杂环化合物骨架编辑反应方法学，涉及BBr₃-诱导三级环胺的开环/分子内C-H硼化/镍催化分子内B-Br/C-Br还原偶联的串联过程，进而成功完成一系列稠合-BN-杂环分子(fused-BN-heterocycles)的构建。

N-Heterocycle-Editing to Access Fused-BN-Heterocycles via Ring-Opening/C-H Borylation/Reductive C-B Bond Formation

X. Zhang, W. Su, H. Guo, P. Fang, K. Yang, Q. Song, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, ASAP. doi: 10.1002/anie.202318613.

正文：

N-杂环骨架广泛存在于各类天然产物、农用化学品以及药物分子中。并且，在过去的几十年里，已经成功设计出多种构建N-杂环分子的合成转化策略^[1]。其中，骨架编辑(skeletal editing)是一种极具吸引力的策略^[2]。最近，诸多研究团队通过将单个碳或氮原子插入至N-杂环化合物中，实现了相应的扩环反应^[3] (Figure 1A)。然而，对于硼原子插入至N-杂环化合物的反应方法学(Figure 1B)，目前却较少有相关的研究报道^[4]。这里，福州大学的宋秋玲课题组报道一种全新的N-杂环化合物骨架编辑反应方法学，涉及BBr₃诱导三级环胺的开环/分子内C-H硼化/镍催化分子内B-Br/C-Br还原偶联的串联过程，进而成功完成一系列稠合-BN-杂环分子的构建(Scheme 1C)。

首先，作者采用3-phenyl-1-(2-vinylphenyl)azetidine 1a与BBr₃ 2作为模型底物，进行相关反应条件的优化筛选 (Table 1)。进而确定最佳的反应条件为：采用NiBr₂作为催化剂，L2作为配体，NEt₃作为碱，Zn粉作为还原剂，在甲苯反应溶剂中，最终通过一锅两步法获得63%收率的产物3a。

在上述的最佳反应条件下，作者对一系列1-(2-vinylphenyl)azetidine底物 (Figure 2)的应用范围进行深入研究。

之后，该小组通过如下的一系列研究进一步表明，这一全新的串联策略具有潜在的合成应用价值 (Figure 3)。

接下来，作者对上述串联过程的反应机理进行进一步研究  (Figures 4A-4F)。

基于上述的实验研究以及前期相关的文献报道^[5]，作者提出如下合理的反应机理 (Figure 4G)。

总结：

南福州大学的宋秋玲课题组报道一种全新的N-杂环化合物骨架编辑反应方法学，涉及BBr₃-诱导三级环胺的开环/分子内C-H硼化/镍催化分子内B-Br/C-Br还原偶联的串联过程，进而成功完成一系列稠合-BN-杂环分子的构建。

参考文献：

• [1] M. Akter, K. Rupa, P. Anbarasan, Chem. Rev. 2022, 122, 13108. doi: 10.1021/acs.chemrev.1c00991.
• [2] J. Feng, J. Zhang, ACS Catal. 2016, 6, 6651. doi: 10.1021/acscatal.6b02072.
• [3] B. D. Dherange, P. Q. Kelly, J. P. Liles, M. S. Sigman, M. D. Levin, J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 11337. doi: 10.1021/jacs.1c06287.
• [4] H. Lyu, I. Kevlishvili, X. Yu, P. Liu, G. Dong, Science 2021, 372, 175. doi:10.1126/science.abg5526.
• [5] X. Pang, P. Su, X. Shu, Acc. Chem. Res. 2022, 55, 2491. doi: 10.1021/acs.accounts.2c00381.

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