期刊名：Angewandte Chemie International Edition
DOI：10.1002/anie.202417910
形成碳-碳键的反应是构建有机分子框架的强大合成工具。日本女子大学的Masatoshi Shibuya课题组利用三（五氟苯基）硼烷[B(C6F5)3]，使用 2,6二溴吡啶n -氧化物通过氧转移过程，和炔生成强lewis酸性双（五氟苯基）硼烯醇化合物，进一步与另一分子炔发生偶联。
硼烯醇化物由羰基化合物和硼试剂制备，具有中等lewis酸度，可以通过紧密的六元过渡态实现羟醛缩合反应受体的配位和立体选择性C-C键的形成（图1a）。硼烯醇化合物与羰基化合物的反应已被广泛探索，与其他亲电试剂形成C-C键的研究相对较少。
烯醇衍生物与炔烃反应生成α-烯基化羰基化合物或其α，β-不饱和羰基异构体，是制备用途广泛的有用化合物。然而，烯醇盐阴离子在非活化炔上的分子间亲核加成通常难以发生，因为这些炔是非极性的。针对该反应制定了两种策略（图1b）。第一种是由锡（IV）或镓（III）介导的金属烯醇化物在金属乙酰基上的碳金属化。第二种策略涉及锌（II）或铟（III）催化活性亚甲基化合物的烯基化，如β-二羰基化合物和α-氰酸酯。最近，Liu等人开发了一种钯催化的碳硼化反应，然而，扩大反应范围的新方法仍有待研究。本研究中开发了强Lewis酸性双（五氟苯基）硼烯醇化合物与非活化炔的无催化剂偶联反应（图1c）。
基于之前的工作，用三（五氟苯基）硼烷[B(C6F5)3]和氧化吡啶从炔烃中制备所需的硼烯醇化合物。之前的研究也表明，在烯丙基三甲基硅烷存在的情况下，B(C6F5)3在与炔的反应中表现出类似金属的拉推反应活性（图1d）。B(C6F5)3对炔烃的亲电活化使烯丙基三甲基硅烷的亲核加成成为可能。随后，C6F5基团从硼原子连续迁移到相邻的碳原子上，导致电子密度的转移，从而使1,2碳五氟苯基化中的环丙烷中间体得以形成。以氧化吡啶取代烯丙基三甲基硅烷后，B(C6F5)3的拟金属反应性有利于炔通过氧转移生成双（五氟苯基）硼烯醇化合物（图1c）。特别是，当B(C6F5)3和一个氧化吡啶在炔上加成后，一个C6F5基团从硼原子迁移到相邻的碳原子上，引发电子转移，促进吡啶的消除，从而生成所需的硼烯醇化物。
用吡啶n -氧化物(2)研究了苯乙炔（1a）和B(C6F5)3之间的反应，生成双（五氟苯基）硼烯醇化合物（图2a）。不幸的是，在B(C6F5)3和2之间形成一个稳定的lewis酸碱加合物阻止了1a的反应。为了防止加合物的形成，使用体积较大的2,6-二甲基吡啶n -氧化物(3)。较少的Lewis碱2,6二溴吡啶n -氧化物(4)作为所需反应的氧源，生成了二（五氟苯基）硼烯醇化合物5（图2b）。以2-硝基苯酚(6)为质子源，得到酮7。有趣的是，在没有质子源的情况下，硼烯醇化合物5立即与另一个1a分子反应生成烯酮8a（图2c）。当加入烯丙基三甲基硅烷进行脱水时，使用2个当量的1a可得到8a，产率89%。
接下来研究了这种新型偶联的底物范围（方案1）。供电子的4-甲基、4-甲氧基和4-二甲胺取代的苯乙炔（1b-1d）的反应速度比1a更快，分别以85%、93%和57%的产率产生8b、8c和8d。4-氟苯乙炔（1e）反应也能得到8e，产率89%。x射线单晶衍射证实了8e中双键的(E)构型。吸电子的4-氯和4-溴苯乙炔（1f和1g）的反应速度比1a慢。而对应的产物8f和8g的产率分别为71%和60%， 2-甲基、2-甲氧基、3,5 -二甲氧基苯基乙炔（1h、1i和1k）的反应也能有效地产生8h、8i和8k，产率分别为82%、82%和81%，而体积较大的2异丙基苯基乙炔（1j）的反应进行缓慢，在24 h后产生8j，产率约为30%。
苯甲酰（Bz）、叔丁基二甲基硅基（TBS）和甲氧基甲基（MOM）保护的4-羟基苯基乙炔（1l1n）与苄基（Bn）和TBS保护的2 -羟基苯基乙炔（10和1p）的反应有效地产生8l-8p的烯酮，产率为68-82%，而保护基团不受影响。尽管存在强Lewis酸B(C6F5)3，但遇到酸不稳定的TBS、Bn和MOM保护基团是相容的，这表明B(C6F5)3与炔烃选择性反应。1-乙基萘（1q）和2-乙基噻吩（1r）的反应分别产生8q和8r，产率分别为82%和85%。虽然4-苯基-1-丁炔没有发生期望的反应，但9a和9b分别以85%和90%的产率得到了期望的产物10a和10b。
在上述反应中，用于生成硼烯醇化合物的炔和偶联物是相同的。因为芳基乙炔生成的硼烯醇化物反应性很强；随后与另一炔分子发生竞争性偶联反应。为了扩大偶联反应的范围，从相应的酰胺11生成了半稳定的硼烯醇化合物12（图3a）。预计近端羰基氧原子与硼中心的配位将稳定硼烯醇化合物，从而抑制与另一种酰胺分子的竞争性偶联反应。
基于这些预期，将酰胺11添加到lewis酸碱加合物B(C6F5)3•4在甲苯中的溶液中（图3b）。在硼烯醇化合物12生成后，将芳基乙炔1c加入，得到所需偶联产物13c，产率为90% （1mmol规模产率为82%）。x射线单晶衍射证实了13c的结构。为了观察硼烯醇化合物12，在甲苯-d8中制备B(C6F5)3•4后加入11。在反应混合物的1H NMR谱中，在5.81 ppm处的峰为烯基质子，与邻苯二甲酸亚胺部分的特征峰一起被观察到（图S2）。此外，在反应混合物的19F NMR谱中，检测到两组峰（1:2的比例）。这些观察结果支持硼烯醇化合物12的形成。
在建立了使用两种不同炔的偶联反应方案后，对原位生成的12与不同炔的反应进行了研究，以探索反应的范围（方案2）。与带有供电子取代基的苯乙炔的偶联反应顺利进行，以67-81%的产率获得了所需的产物13b，13i, 13m, 13n, 13s-13x。遇酸不稳定的TBS、MOM和Bn醚也兼容（13m、13n、13s和13x）。与具有强给电子性的二甲氨基取代苯乙炔1d反应得到z -异构体13d，产率中等（25%）。虽然与4-苯基-1丁炔的反应没有进行，但与炔9a和炔9b的反应分别使14a和14b的产率达到72%和82%。与3-乙基-2-恶唑烷酮（15）反应，产率为33%，得到所需产物16。
为了阐明C6F5取代基对硼的影响，研究了芳基乙炔1c与由α-重氮酯制备的双（五氟苯基）硼基烯缩醛17和二乙基硼基烯缩醛18的反应（方案3）。虽然18和1c之间没有发生反应，但17和1c之间的偶联反应顺利进行，得到硼化合物19。这些结果表明，双（五氟苯基）硼烯醇化合物的强lewis酸在与炔烃的偶联反应中起重要作用。
根据实验观察和前人的研究，提出了一种合理的双（五氟苯基）硼烯醇化合物的生成及其与炔烃的偶联反应机理（图4）。B(C6F5)3和4最初形成反应性Lewis酸碱加合物B(C6F5)3•4。B(C6F5)3•4与炔烃的1,2加成形成1。硼原子上的C6F5基团随后迁移到相邻的碳原子上，从而使C=C键上的电子密度向C - O键移动，从而促进2,6二溴吡啶的消去。当II被异构化为III后，另一个炔分子被强lewis酸性硼中心亲电活化，促进硼烯醇化合物和炔之间形成C-C键。或者，来自芳基乙炔或炔的不稳定的II可以直接与另一炔分子偶联而不形成III。烯丙基硼烷IV被异构化形成烯丙基硼烷V，烯丙基硼烷V被水解得到偶联产物。
用1,4-重氮杂环[2.2.2]辛烷（DABCO）处理13c，促进异构化，得到z -异构体13c’作为主要异构体（13:13c’ = 1:5）（方案4），表明偶联反应产生了热力学上不利的e -异构体13c，这与通过环硼中间体V所提出的机理一致（图4）。在偶联产物13c的衍生化研究中，用联氨去除邻苯二甲酰，得到了收率为93%的伯胺20。用亚硝酸盐叔丁基（tBuONO）处理后，20有效地转化为羧酸21。这些结果表明，偶联产物是合成含全氟苯基环的四取代烯烃的通用构件。
总之，文章证明了由B(C6F5)3和2,6-二溴吡啶n -氧化物(4)形成的lewis酸碱加合物能够从炔烃中生成双（五氟苯基）硼烯醇化合物。芳基乙炔或炔生成的不稳定硼烯醇化物很容易与另一芳基乙炔或炔分子反应。由酰胺11生成的硼烯酸酯12是半稳定的，使其能够与另一种不同的炔偶联。这些强有力的方法有望扩大烯醇衍生物与炔烃之间的C-C成键反应的范围。
