硼酸及其衍生物是化学科学中最有用的试剂，其应用范围涵盖药品，农用化学品和功能材料。催化C–H硼化是将这些和其他硼基团引入有机分子的一种有效方法，其可以直接用于官能化原料化学品的C–H键，而无需进行底物预活化。这些反应传统上依赖于C-H键断裂的贵金属催化剂，其对于芳族C(sp²)-H键与脂族C(sp³)-H键的硼化显示出很高的选择性。

近日，英国布里斯托大学Varinder K. Aggarwal，Adam Noble报道了一种使用氢原子转移催化剂的机理不同的、无金属的硼化反应，其中C(sp³)-H键的均溶断裂产生了烷基自由基，这些自由基可以通过与二硼试剂的直接反应而被硼化。

文章要点

1）该反应通过紫光诱导N-烷氧基邻苯二甲酰亚胺类氧化剂和氯化氢原子转移催化剂之间的电子转移进行。不同寻常的是，较强的甲基C-H键优先于较弱的二级、叔基甚至苄基C-H键进行硼化。

2）机理研究表明，高的甲基选择性是氯基-硼酸盐配合物形成的结果，该配合物可选择性地裂解空间上不受阻的C-H键。

3）基于光诱导氢原子转移策略，这种无金属的C(sp³)-H硼化反应能够在温和的条件下将未反应的烷烃转化为有价值的有机硼试剂，并且具有与现有的金属催化方案相反的选择性。

Shu, C., Noble, A. & Aggarwal, V.K. Metal-free photoinduced C(sp³)–H borylation of alkanes. Nature 586, 714–719 (2020)

DOI：10.1038/s41586-020-2831-6

https://doi.org/10.1038/s41586-020-2831-6