[发明专利]一种缺电子烯烃的α-选择性硼氢化反应方法

说明书

本发明公开了一种缺电子烯烃的α‑选择性硼氢化反应方法，以4‑二甲氨基吡啶硼烷络合物为硼自由基前体，以三乙基硼烷为自由基引发剂，在空气氛围、催化剂和溶剂的存在下于室温条件实现α,β‑不饱和化合物的硼氢化反应，得到相应的α‑硼取代产物。本发明方法具有反应条件温和，操作简便，区域选择性好，官能团兼容性好，反应效率高等优点。

技术领域

本发明属于有机化合物合成及应用技术领域，具体涉及一种缺电子烯烃的α-选择性硼氢化反应方法。

背景技术

有机含硼化合物在合成化学、药物化学和材料科学等领域具有广泛应用，烯烃的硼氢化反应是制备有机含硼化合物最有效的方法之一。一直以来，缺电子烯烃普遍应用于亲核性的β-硼化反应进而得到官能团β-硼取代产物，而很少用于直接制备α-硼取代化合物。这是因为α-硼取代化合物非常不稳定，容易发生1,3-硼迁移，因此，开发缺电子烯烃的硼氢化反应合成稳定的α-硼取代化合物的方法具有重要价值。

目前，已经有一些文献报道制备α-硼取代化合物，但是这些方法仍存在一些缺点。例如，用分子内含有配位基团的α,β-不饱和酯进行硼氢化反应是较早报导的方法之一(Chemische Berichte 1977,110,2818)，虽然亚胺基团可以提高产物的稳定性，便于分离，但是底物制备过于复杂。此外，路易斯碱-硼烷络合物与重氮酮或重氮酯在碘单质催化剂(J.Am.Chem.Soc.2013,135,12076)、金属铜催化剂(J.Am.Chem.Soc.2013,135,14094)、金属铑催化剂(J.Am.Chem.Soc.2015,137,5268)或酶催化剂(Nature,2017,552,132)的作用下也可以制备稳定的α-羰基硼化合物。但是这些方法需要使用重氮化合物作为原料，它们制备比较繁琐，并且还存在一定的安全隐患。因此，发展一种原料易得，选择性好，适用范围广，并且安全可靠的α-硼取代化合物的制备方法仍具有重大意义。

《自然通讯》(Nat.Commun.2019,10,1934)和《化学通讯》(Chem.Commun.2019,55,11904)介绍了一种用氮杂环卡宾硼烷和缺电子烯烃发生自由基硼氢化反应，但是，该反应的引发仍依赖偶氮二异丁腈等需要热引发的自由基引发剂，因此该方法需要在较高的温度下进行。另外，氮杂环卡宾硼烷的制备仍然较为复杂且成本较高，不利于广泛应用。

因此，如何选择更容易制备的硼自由基前体，而且能在更温和的条件下被引发，进一步提高自由基硼氢化反应的可操作性和经济性成为亟待解决的问题。

发明内容

如前所述，虽然制备稳定的α-硼取代化合物的方法较多，但每种方法都有其局限性。本发明针对上述现有技术所存在的不足，提供了一种缺电子烯烃的α-选择性硼氢化反应方法。本发明以廉价易得的4-二甲氨基吡啶硼烷络合物(DMAP-BH₃)为硼自由基前体，在室温和空气条件下，通过自由基硼氢化反应各种缺电子α,β-不饱和化合物，制得相应的α-硼取代产物。该反应条件温和，操作方便，官能团容忍性好，能够高选择性构建各种α-硼取代产物。

本发明缺电子烯烃的α-选择性硼氢化反应方法，是以4-二甲氨基吡啶硼烷络合物(DMAP-BH₃)为硼自由基前体，以三乙基硼烷(Et₃B)为自由基引发剂，在空气氛围、催化剂和溶剂的存在下于室温条件实现α,β-不饱和化合物的硼氢化反应，得到相应的α-硼取代产物。

所述α,β-不饱和化合物包括α,β-不饱和酯、α,β-不饱和酰胺、α,β-不饱和羧酸、α,β-不饱和腈、三氟甲基烯烃化合物、α,β-不饱和砜以及α,β-不饱和磷酸酯等；优选为α,β-不饱和酯、α,β-不饱和酰胺、α,β-不饱和羧酸、α,β-不饱和腈、三氟甲基烯烃化合物；所述α,β-不饱和化合物的结构通式如下所示：

上述通式中，R主要为芳基，EWG为酯基、酰胺基、羧基、氰基、三氟甲基、砜基、磷酸酯基中的一种。