鈀催化的交叉偶聯(lián)反應(yīng)是構(gòu)建C-C鍵最有效的工具之一。目前，sp2-雜化的有機(jī)金屬親核試劑與芳基鹵化物的交叉偶聯(lián)取得了顯著進(jìn)展，但sp3-雜化有機(jī)金屬的開(kāi)發(fā)相對(duì)較少。特別地，由于烷基親核試劑的構(gòu)型不穩(wěn)定，與烷基有機(jī)金屬通過(guò)鈀催化的交叉偶聯(lián)構(gòu)建含手性中心的C-C鍵具有挑戰(zhàn)性。近來(lái)，Morken課題組利用手性催化劑將鈀催化下含手性中心的C-C鍵生成擴(kuò)展到1,1-雙硼烷基烷烴與芳基鹵化物的交叉偶聯(lián)（Scheme 1a）。最近，Brown和廖建等人報(bào)道了Pd/Cu協(xié)同催化的烯基芳烴的不對(duì)稱(chēng)芳基硼化，其中涉及手性有機(jī)銅中間體與芳基鹵化物的立體定向交叉偶聯(lián)（Scheme 1b）。至今，尚未報(bào)道利用手性異雙金屬中間體作為有機(jī)金屬親核試劑的不對(duì)稱(chēng)交叉偶聯(lián)。α-硼烷基銅是合成多功能化合物的有用中間體。迄今為止，尚未報(bào)道通過(guò)手性α-硼烷基銅與Csp2親電試劑偶聯(lián)構(gòu)建Csp2-Csp3鍵。近日，韓國(guó)成均館大學(xué)Jaesook Yun課題組開(kāi)發(fā)了一種鈀催化下手性α-硼烷基銅與芳基溴化物的立體定向交叉偶聯(lián)方法（Scheme 1c），該成果發(fā)表于近期ACS Catal.（DOI: 10.1021/acscatal.9b05213）。
（圖片來(lái)源：ACS Catal.）
首先，在IMes-CuCl、Pd(OAc)2和XPhos催化劑存在下，作者開(kāi)始研究苯乙烯基硼底物（1a）、溴化苯（2a）和雙(頻哪醇)二硼（B2pin2）之間的反應(yīng)（Scheme 2）。含Bpin基團(tuán)的烯烴可以良好的收率得到預(yù)期產(chǎn)物，但非對(duì)映選擇性差（d.r=3:1）；當(dāng)用1,8-二氨基萘基硼酰胺（Bdan）底物時(shí)，可以高收率得到單一非對(duì)映異構(gòu)體。因此，作者利用烯基硼酰胺進(jìn)一步研究了鈀催化的立體定向交叉偶聯(lián)反應(yīng)。
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基于外消旋結(jié)果，作者通過(guò)1a-Bdan和苯基溴化物（2a）之間的偶聯(lián)篩選了手性NHC配體（Table 1），并發(fā)現(xiàn)在NHC-Cu絡(luò)合物存在下，L4的反應(yīng)性和對(duì)映選擇性最佳。將銅催化劑的負(fù)載量提高至10 mol%，可以促進(jìn)反應(yīng)；將反應(yīng)溫度降至40 ℃后，對(duì)映選擇性提高，并具有中等反應(yīng)性；將CuCl用CuTC替換后，產(chǎn)物收率提高。最后，作者在30 ℃下以81%的分離收率和高對(duì)映體比例（92.5:7.5）得到產(chǎn)物3a，并選擇該條件作為最佳反應(yīng)條件。
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在確定最佳反應(yīng)條件后，作者研究了反應(yīng)的適用范圍（Scheme 3）。多數(shù)芳基溴化物作為親電偶聯(lián)配偶體時(shí)，可以良好的收率和高對(duì)映選擇性得到相應(yīng)偶聯(lián)產(chǎn)物；含有給電子基團(tuán)的芳基溴可以高收率和高對(duì)映選擇性得到預(yù)期產(chǎn)物，為單一非對(duì)映異構(gòu)體；帶有氟、三氟甲基和氯取代基的缺電子芳基溴化物也可以與催化條件相容，并以良好的對(duì)映體比例得到相應(yīng)產(chǎn)物。鄰甲基取代的芳基溴化物并非有效的親電偶聯(lián)配偶體，收率中等。隨后，作者考察了烯基硼酰胺的適用范圍（Scheme 3）。含甲氧基、氯和鄰甲基取代基的烯基Bdan底物可以耐受該反應(yīng)條件。含雜芳基的烯基硼酰胺可以中等收率和高對(duì)映選擇性得到相應(yīng)產(chǎn)物；環(huán)己基取代的烯基硼酰胺可以良好的對(duì)映選擇性進(jìn)行反應(yīng)，但伯烷基取代底物的對(duì)映選擇性較低。
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作者在底物范圍考察期間，發(fā)現(xiàn)了其適用限制性。含大位阻取代基如叔丁基的底物未能得到預(yù)期產(chǎn)物（Scheme 4a）。當(dāng)用(Z)-1a時(shí)，可以65%的收率得到anti-3a而非syn-3a，但對(duì)映選擇性差（Scheme 4b）。在標(biāo)準(zhǔn)催化條件下，鏈烯基溴（4）并非有效的偶聯(lián)配偶體（Scheme 4c）,僅以中等對(duì)映選擇性得到產(chǎn)物5。
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最后，作者考察了所得手性1,2-二硼基烷烴中Bpin基團(tuán)的選擇性轉(zhuǎn)化（Scheme 5）。由于Bdan的Lewis酸性低于相應(yīng)硼酸酯的Lewis酸性，可以將Bpin選擇性轉(zhuǎn)化為三氟硼酸鉀（BF3K）,得到6。此外，作者還將3b轉(zhuǎn)化為反式1,2-雙羥基化合物。然而，利用3b進(jìn)行胺化和Zweifel烯化均未成功。
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Jaesook Yun課題組開(kāi)發(fā)了一種Cu/Pd協(xié)同催化的烯基Bdan和芳基溴化物之間的硼化偶聯(lián)方法。通過(guò)將1,8-萘二甲氨基硼基（Bdan）引入α-碳，首次實(shí)現(xiàn)了鈀催化的α-硼烷基銅與芳基溴化物的立體定向交叉偶聯(lián)，并且具有良好的非對(duì)映和對(duì)映選擇性。此外，在Pd-XPhos催化劑存在下，α-硼烷基銅作為有效配體可以與芳基溴發(fā)生立體定向交叉偶聯(lián)，并以良好的對(duì)映選擇性得到反式1,2-雙硼化合物。
