ACS Catal: Fe催化碱性环境控制烯烃硼氢化反应中的马氏规则产物
纳米技术 纳米 2020-09-19

烯烃氢硼化反应中控制区域选择性是非常基础性的问题,虽然目前该领域中受到广泛发展,需要结构特定、配体进行调控后的烯烃底物才能够实现较好的区域选择性,限制了该反应的实用性、广泛性。有鉴于此,河北科技大学苏伟、Shouxin Liu等报道了一种Fe区域发散选择性对端基脂肪烯烃进行氢硼化反应,并分别得到Markovnikov和反Markovnikov结构产物,并且反应的选择性非常高。特别的,该反应中溶剂、碱对反应的选择性起到关键性作用,进一步的研究结果显示Fe-硼的醇盐复合物是反应中关键性中间体物种,并实现了不常见的Markovnikov区域选择性。不同结构的端基烯烃会发生缓慢的转化,该反应无需加入辅助性配体,并且能够进行克级合成,该方法为合成各种烷基硼酸酯分子提供了有效且高效的方法。

本文要点:

(1)

反应优化。将1倍量对甲氧基苯基保护的3-甲基-3-丁烯-1-醇(1a),2倍量B2Pin2作为反应物,在10 mol %Fe(OTs)3作为催化剂的条件中,3倍量LiOtBu作为碱,在NMP溶剂中和50 ℃的Ar气氛中进行反应,实现了95 %的产率,Markovnikov选择性产物占两种产物中的98 %。

(2)

当FeBr3作为催化剂,1.5倍量LiOtBu作为碱,在MeOtBu溶剂中反应,以67 %的产率和选择性98 %的反Markovnikov产物。

(3)

和Cu、Rh催化的氢硼化反应中醇作为质子供体有所不同,Fe铁催化的Markovnikov硼氢化反应中加入H2O或醇都显著影响反应的产率和区域选择性:加入质子供体后,产物产率和Markovnikov规则选择性都降低;当醇按照tBuOH、iPrOH、MeOH、H2O的顺序改变,Markovnikov规则选择性逐步降低;当加入的质子供体增加,产率会降低。以上结果说明加入的醇能通过和反应中间体进行阳离子交换,并影响产率和区域选择性。

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参考文献
Wei Su*, Rui-Xiao Qiao, Yuan-Ye Jiang, Xiao-Li Zhen, Xia Tian, Jian-Rong Han, Shi-Ming Fan, Qiushi Cheng, and Shouxin Liu*

Ligand-Free Iron-Catalyzed Regioselectivity-Controlled Hydroboration of Aliphatic Terminal Alkenes, ACS Catal. 2020

DOI: 10.1021/acscatal.0c02731

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c02731


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