烯烴來源廣、儲量豐富，是化工以及實驗室合成的理想起始原料。多硼化合物由于鄰位硼的作用，可以進行多種多樣的選擇性轉化，近年來得到越來越多的關注。傳統的烯烴硼氫化由于硼烷強的還原性，主要得到烷基硼酸酯類單硼化合物。因此，如何避免烷基硼酸酯的產生，從簡單易得的烯烴出發，直接制備多硼化合物，是該類轉化的難點問題。
中國科學院蘭州化學物理研究所羰基合成與選擇氧化國家重點實驗室吳立朋團隊自2018年成立以來一直致力于前過渡金屬催化烯炔烴/烷烴的官能團化研究（Angew. Chem. In. Ed. 2019, 58, 16167-16171）。近日，該團隊與蘭州化物所夏春谷課題組合作，利用Cp2ZrCl2/MeOLi催化體系實現了烯烴選擇性合成偕二硼類化合物（圖1）。
圖1. Zr催化烯烴選擇性制備偕二硼類化合物
（圖片來源：Angew. Chem. In. Ed.）
研究人員通過實驗驗證其可能的反應機理，發現該反應中Cp2ZrCl2首先與2當量的MeOLi反應生成Cp2Zr(OMe)2，再與HBpin形成Cp2ZrH2（A）和MeO-Bpin。Cp2ZrH2與HBpin反應后形成Cp2Zr(H)Bpin（B）并釋放H2。然后，烯烴與Cp2Zr(H)Bpin形成烷基鋯物種（C），該物種經過β-H消除形成中間體烯基硼酸酯4。4插入到Cp2Zr(H)Bpin中形成鋯基偕二硼物種（D）并進一步與HBpin通過σ鍵復分解得到目標產物3。
圖2. 根據實驗結果推測的反應機理
（圖片來源：Angew. Chem. In. Ed.）
該方法以地殼中含量豐富、廉價的前過渡金屬為催化劑，在無需額外添加氫受體的條件下，從烯烴選擇性合成偕二硼類化合物，底物兼容性廣，不僅適用于普通的端位烯烴，同樣適用于長鏈的內烯烴（雙鍵遷移/二硼化）。
該研究成果近期發表在《德國應用化學》（Angew. Chem. Int. Ed., 2020, DOI: 10.1002/anie.202002642）上。以上工作得到了國家自然科學基金、江蘇省自然科學基金、蘭州化物所和羰基合成與選擇氧化國家重點實驗室的支持。
