芳香醛和烯醛化合物在有机合成中具有举足轻重的地位，是合成药物、精细化工产品、材料的基本原料。一百多年以来，有机合成化学家们一直致力于发展绿色高效的方法合成芳香醛和烯醛。经典的方法包括瑞穆尔-悌曼、维尔斯迈尔-哈克、加特曼-科赫和达夫等反应，但由于反应过程中产生大量的有毒废物、步骤繁琐等因素为大规模的工业化应用带来沉重的环境负担。近年来的研究主要集中在开展更加高效、原子经济的催化甲酰化反应，反应通常需要使用贵金属钯、铑等作为催化剂，高温、高压条件以及剧毒的一氧化碳作为甲酰化来源。剧烈的反应条件使很多官能团不能兼容，因而为合成更具有应用价值的多种官能化的芳香醛和烯醛带来了很大的困难，发展温和、能兼容多种官能团的甲酰化合成方法十分必要。
硼酸化合物是一类应用广泛的有机合成原料。目前，超过四千种硼酸已商业化，且大量高效合成硼酸化合物的方法得以报道，从而广泛地应用于有机合成中。调研文献发现，虽然硼酸化合物可以用于形成碳-氮、碳-卤、碳-氧、碳-碳键等，但硼酸化合物参与的碳-碳键甲酰化反应尚无报道。
最近，美国新墨西哥大学和华东理工大学的王卫教授课题组在Angewandte Chemie International Edition 上首次报道了无金属参与的以简单的二级芳香胺作为催化剂催化芳基及乙烯基硼酸的甲酰化反应，第一作者为博士研究生黄河。基于该课题组以往有机分子催化反应的经验，他们通过研究已发展的反应，进一步探究其新的活性，成功地设计了一种新型的二级胺催化的芳基及乙烯基硼酸甲酰化反应。二级胺、硼酸和乙醛酸三组分反应原位生成Petasis反应的氨基酸中间体，随后作者对该中间体的氧化-还原性质进行研究，巧妙通过芳香胺修饰的氨基酸中间体自发被空气中的氧气氧化，经单电子转移脱羧形成亚胺，亚胺进一步水解得到醛并释放出二级芳香胺，使之从反应物变成了催化剂的角色。反应过程中的重要中间体通过高分辨质谱得到证实。这种新颖的甲酰化反应条件非常温和，仅使用空气作为氧化剂，可以兼容多种官能团，包括金属催化甲酰胺化不能兼容的卤素与三氟甲氧基等。而使用基本的化工原料乙醛酸作为甲酰化来源，可以规避一氧化碳这种剧毒、易燃的气体，为硼酸化合物的甲酰化和复杂芳香醛及烯醛的合成提供了一条高效实用的途径。
该论文作者为：He Huang, Dr. Chenguang Yu, Xiangmin Li, Dr. Yongqiang Zhang, Yueteng Zhang, Dr. Xiaobei Chen, Prof. Dr. Patrick S. Mariano, Hexin Xie, Prof. Dr. Wei Wang
原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面）：
Synthesis of Aldehydes by Organocatalytic Formylation Reactions of Boronic Acids with Glyoxylic Acid
Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 8201, DOI: 10.1002/anie.201703127
导师介绍
王卫
http://www.x-mol.com/university/faculty/17845
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