碳硼烷是一类由碳、硼和氢原子组成的笼状簇合物，它们拥有独特的三维结构、σ芳香性、优异的热及化学稳定性等。这些特性使碳硼烷及其衍生物在医药、材料等领域有着重要的应用。例如在药物方面用作硼中子俘获疗法试剂或药效基团，在配位化学方面可作为多变配体，在超分子和纳米材料设计方面作为功能砌块，在有机光电材料方面用作特殊的电子阱等。因此,碳硼烷可控官能团化成为碳硼烷化学的研究热点。

近年来，香港中文大学谢作伟院士课题组着重研究可控碳硼烷官能团化策略，报导了一系列选择性硼氢键活化及官能团化方法(Chem. Soc. Rev., 2019, 48, 3660)，但反应大多是两组分偶联。过渡金属催化多组分反应是高效及经济的合成方法，能大大提高原子及步骤经济性。因此，该课题组利用了羟基碳硼烷、内炔及一氧化碳，进行钯催化三组分[3+2+1]羰基化环化的研究。该反应面临如下几项挑战（1) 一氧化碳对催化剂的毒化,（2) 化学及区域选择性的控制, 及（3) 副反应如脱硼、两组分合环等需要抑制。他们在克服了这些困难后, 合成了一系列碳硼烷香豆素化合物，含有萘和芳香杂环的底物可以很好地参与反应，而且不对称内炔也能够有良好的区域选择性。

依据对照实验结果，一氧化碳插入较内炔插入优先发生，而且证明了银盐及乙酸铜对反应的重要性。在此基础上，该课题组提出了如下图所示的反应机理。

论文信息：

Palladium‐Catalyzed Carbonylative Annulation of 1‐Hydroxy‐o‐Carborane and Internal Alkynes via Regioselective B‐H Activation

文章的第一作者是香港中文大学博士研究生区奕琪。

Chemistry – An Asian Journal

DOI: 10.1002/asia.202000642

Chemistry – An Asian Journal