[发明专利]用于内炔类的反式-选择性硼氢化的方法

说明书

本发明涉及用于内炔类的反式‑选择性硼氢化的方法和由此得到的产物。本发明的方法利用选自二烷基硼烷类或二(烷氧基)硼烷类的式的X1X2BH的硼烷，它们与内炔类在环戊二烯基‑配位的钌催化剂的存在下反应。

本发明涉及用于内炔类的反式-选择性硼氢化的方法和由此得到的产物。

烯烃类和炔类的硼氢化的发现预示了深入牵涉工业化实践的合成化学的新时代(Brown,H.C.Hydroboration.W.A.Benjamin,Inc.,New York,1962；Pelter,A.,Smith,K.&Brown,H.C.Borane Reagents.Academic Press,London 1988)。得到的有机硼烷衍生物相当稳定且由此远比众多传统有机金属试剂更易操作；而它们易于进行大量合成上有用的转化，得到优良无比的作为通过高级有机合成和材料科学所要求的结构和功能多样性(Matteson,D.S.Stereodirected synthes is with organo boranes.Springer,Berlin,1995)。硼氢化的主要立体化学范例是氢和硼同侧递送至指定原料的同一π-面(顺式-加成模式)。

炔类的硼氢化是用于合成烯基硼试剂的必不可少的方法，所述烯基硼试剂广泛应用于制备化学，最显著地是作为各种类型的过渡金属催化的C-C-键形成反应中的亲核体(Hall,D.G.(Ed.),Boronic acids.Preparation,applications in organic synthes isand medicine.Wiley-VCH,2005)。Suzuki交叉偶合反应是通常有机硼试剂且特别是烯基硼试剂的最重要的应用，这是有争议的(Suzuki,A.,Angew.Chem.Int.Ed.50,6723-6737(2011))。硼氢化通过4-中心过渡态A协调地进行，所述4-中心过渡态A将氢和硼残基递送至底物的同一π-面，如图1中上部所示。这种立体化学过程在严格的前沿轨道控制下进行并且将内炔类-以高保真度-转化成Z-构型的烯基硼衍生物，与所选择的硼烷(borane)试剂无关(Brown,H.C.Hydroboration.W.A.Benjamin,Inc.,New York,1962)。

当过渡金属用于催化这类硼氢化反应时，也严格地遵循顺式-加成模式(Beletskaya,I.等人,Tetrahedron 53,4957-5026(1997))。实际上，仅记录下极少的例外(其中在形式上违反这种规则)。因此，经证实，当与儿茶酚硼烷(cat-H)或频哪醇硼烷(pin-H)在某些铑、铱或钌配合物作为催化剂的存在下反应时，末端炔类导致净反式-加成(图1，下部)(Ohmura,T.等人J.Am.Chem.Soc.122,4990-4991(2000)；Gunanathan,C.等人J.Am.Chem.Soc.134,14349-14352(2012))。然而，这种不常见的结果实际上因最初通过形成金属亚乙烯基配合物B作为反应中间体的重排导致。作为结果，它是炔部分自身-而不是来自硼烷试剂的氢-终止于产物中的硼部分的对位上，正如明确地通过标记研究所证实的。就是由于这一原因，所以该方法不会与内炔类一起起作用，这归因于基本上不知晓反式-硼氢化。唯一记录的例外是在MeOH中使用二硼试剂(pin)B-B(pin)(pin＝4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二氧杂硼杂环戊烷基)与NaOtBu、CuCl和膦配体的组合的间接方法(Kim,H.R.等人,Chem.Commun.47,2943-2945(2011))。当应用于ArC≡CtBu型(Ar＝芳基)大炔类时，相应的E-构型烯基硼酸酯类形成；然而，在尺寸上减少最小时，系统释放和恢复至常见的顺式-加成路径。然而，将这种化学扩展至硼氢化的首次尝试显然不成功。