有机硼化合物是形成碳-碳和碳-杂原子键的通用试剂，芳基硼酸酯是Suzuki−Miyaura交叉偶联反应中应用最广泛的亲核伙伴，并且由于其其易于操作、综合易接近性和稳定性，常被用于制药行业中。虽然C-H 硼化是使用最广泛的 C-H 官能化方法之一，但是大多数贵金属和贱金属催化剂都有C(sp²)-H 官能团，这是氧化加成的动力学偏好的结果。金属催化的烷烃硼化方法已经被报道，包括最近在高压下的铱和铑催化的甲烷硼化反应，但是在C(sp²)-H键存在下的化学选择性 C (sp³)-H硼化反应是很少见的和更具挑战性的。将同一碳原子上的多个 C-H 键转化为硼官能团的新催化方法将是有价值的，可以充分发挥烷基多硼酸酯的合成潜力。作者之前用B₂Pin₂为硼源，以α-二亚胺二烷基钴和二(羧酸盐)化合物为活性催化剂进行甲基芳烃C(sp³)-H的硼化反应， 但是以1,1-二硼酸盐为主要产物，只能得到少量的1,1,1-三硼酸盐产物。由于催化剂的强制条件、产率低和产物分离困难，阻碍了对这种有趣的聚硼酸苄酯的反应性研究，并促进了一种综合有用的催化方法的开发为此，作者研制了α- 二亚胺镍二烷基和双(羧酸)配合物，可通过苄基C-H 键的过硼化作用选择性地制备苄基三硼酸酯。

受到 Tobisu，Chatani 和他的同事在镍催化方面对苄基硼酸盐产物的观察的启发，作者以类似的二烷基化Ni (II)配合物为催化剂，研究了催化 C-H硼化反应的性能。用四倍当量的B₂Pin₂，25mol%的1，在80℃下在甲基环戊基醚中的甲苯中进行催化的硼化反应，得到产物4，产率为89%。当使用10mol%的2或10mol%的3时，产率都高达99%。当使用1、2、3时，较低的预催化剂负荷和温度明显优于钴，突出了镍催化法的优点。在使用3时，这个反应也被成功地放大了。

随着3性能的提高，作者用一系列甲基芳烃考察了苄基三硼化反应的普遍性。以3- 甲基苯甲醚、4- 甲基苯甲醚和间甲苯硼酸频那醇酯为原料合成了苄基三硼酸酯，都有较好的产率。

作者还研究了直链烷基芳烃苄基位的聚硼化反应。这一类底物的 C (sp³)-H 硼化反应以前只有使用硅基定向基或大量过剩的底物和长的反应时间才能实现。作者通过正丙基苯、正戊基苯和三甲基硅基保护的3- 苯丙醇的苄基二硼化反应，分别得到了8,9和10，产率分别为56%，53%和49%。

由 C (sp³)-H官能化合成1,1,1-烷基三硼酸酯的直接方法的发展，为探索这些产物在 c-c 键形成反应中的应用提供了新的机遇。曾报道过对-硼基自由基和α-硼氧化锆的不饱和羰基作为α-硼基亲核试剂的共轭加成。苄基-二硼基阴离子被假定为足够柔软的亲核试剂，表现出类似的反应活性。为了验证这一点，作者通过4与（E）-甲基丁烯酸酯反应。当与(E)-2-甲基-2-丁烯酸甲酯反应时，生成的13产率为67%，且伴随有较好的非对映选择性（19：1 dr）。

考虑到 (E)-2-甲基-2-丁烯酸甲酯与4的配位化合物中的中间体通过一个烯醇钠进行，在质子化过程中，当该反应被淬灭时，可能会发生立体控制。烯醇盐分子内配位到一个硼酸盐取代基和后续的亲电轴方法被假设解释这一现象。为此，作者用4与甲基丁烯酸酯反应，用碘甲烷对反应进行淬灭。产物16 dr值为>20：1，与13号的异构体相反，和立体化学模型一致。这些结果突出了硼酸基团不仅可以作为软亲核阴离子的掩蔽基团，而且还可以作为底物控制非对映选择性的元素。

以甲苯、 B₂Pin₂、(E)- 甲基丁烯酸酯和碘甲烷为原料，不经分离，直接合成了16，产率为70%，dr值为>20：1。该方法也成功地推广到其他取代的甲基丙烯酸酯类化合物。

作者又对烷基亲电试剂的适用范围进行了探讨。烷基亲电剂的进一步变化可能为具有季立体中心的非对映异构体富集产品提供途径。使用烯丙基溴、 4-氟苄基溴和炔丙基溴成功地证明了这一点。

总之，这些独特的产物为非对映选择性共轭加成-烷基化序列的构建提供了有用的基础，突出了多个硼酸盐基团同时作为软碳离子掩蔽基团和分子内立体控制元件的能力。将 C (sp³)-H多硼化反应与重组 C-C键的形成结合为一个一锅法过程，可以有效地快速制备出简单而丰富的前体化合物，为进一步制备具有剩余C-B键功能的复杂产物奠定基础。

Benzyltriboronates:Building Blocks for Diastereoselective Carbon− Carbon Bond Formation

DOI: 10.1021/jacs.6b12896