有机硼化合物在现代有机化学中占有十分重要的地位，作为有用的合成子，该类化合物可以进行多种转化。近年来，有机硼出现在功能分子，包括药物分子中的频率也越来越高。α-卤代烯基硼酸酯是一类两性分子，其结构中既含有亲核的碳-硼键，又含有亲电的碳-氯键，在有机合成中具有重要的应用价值。例如，通过偶联反应，α-氯代烯基硼酸酯可以转化成多取代的烯烃；此外，该化合物还可用于合成蛋白酶抑制剂的重要药效团氨基硼酸。目前关于此类化合物的合成方法报道较少，已有的方法存在反应条件苛刻、底物适用范围窄等缺点。
最近，中山大学药学院的王洪根教授课题组在已有研究的基础上（Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 10069），发展了一种高立体选择性合成α-氯代烯基硼酸酯的方法。作者以烯基（N-甲基亚胺二乙酸）硼酸酯（N-甲基亚胺二乙酸：MIDA）作为底物，分别与氯代试剂PhSeCl和t-BuOCl反应，以较高的立体选择性发散式地得到了Z 式和E 式构型的α-氯代烯基硼酸酯。
图1. α-氯代烯基硼酸酯的合成。图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.
机理实验中，作者发现与频哪醇硼酸酯相比，MIDA硼酸酯基团的引入不仅增加了底物的反应活性，而且减少了脱硼氯代副产物的产生。另外，通过Z构型底物参与反应，作者发现两个氯代反应均为立体专一性的反应。对于Z式α-氯代烯基硼酸酯的形成，作者认为底物首先与PhSeCl反应形成硒鎓离子A，氯负离子随后对其进行反马氏亲核进攻得到B，最后发生顺式消除。而对于E 式α-氯代烯基硼酸酯的形成，作者推测的机理如下：烯基与氯正离子首先发生反应，该过程同时伴随着C-C σ键的旋转，形成C-B键超共轭稳定的苄基正离子E，C-C σ键进一步小角度旋转，通过过渡态G发生β-H消除得到产物。中间体E还可以被体系中的水进攻，得到顺式氯羟基化的产物，该产物是反应观察得到的副产物。
图2. 可能的反应机理。图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.
此外，为了证明该反应的实用性，作者对得到的产物进行了一系列的衍生化实验。例如，产物中的MIDA硼酸酯可以转化成碘、氰基，也可以发生迭代偶联反应，生成三取代的烯烃。作者还将该方法应用到抗雌激素药物克罗米芬的合成过程中。
图3. 产物的衍生化。图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.
总结
王洪根教授课题组报道了烯基MIDA硼酸酯的立体选择性氯代反应。该反应采用PhSeCl和t-BuOCl作为氯源，可以分别得到Z 式和E 式的α-氯代烯基硼酸酯。该反应条件温和，具有良好的底物普适性和官能团兼容性。MIDA硼酸酯基团的引入对反应的活性和立体选择性至关重要。该成果是王洪根教授课题组对有机硼化合物合成方法的又一突破。相关研究成果发表在Angew. Chem. Int. Ed. 上，文章的第一作者是中山大学的博士研究生曾要富，研究工作得到了国家自然科学基金委，中组部青年千人计划的大力支持。
该论文作者为：Yao-Fu Zeng, Wei-Wei Ji, Wen-Xin Lv, Yunyun Chen, Dong-Hang Tan, Qingjiang Li and Honggen Wang
原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面）：
Stereoselective Direct Chlorination of Alkenyl MIDA Boronates: Divergent Synthesis of E and Z α-Chloroalkenyl Boronates
Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 14707, DOI: 10.1002/anie.201709070
导师介绍
王洪根
http://www.x-mol.com/university/faculty/18495
个人主页
http://sps.sysu.edu.cn/User/211.aspx
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