（本站讯 天津大学-新加坡国立大学福州联合学院供稿）

芳基亚甲基环丁烷制备简单，反应位点丰富，尤其是在过渡金属催化作用下，具有潜在的多样的反应模式，是有机合成中理想的反应砌块。然而，相比于发展较为成熟的芳基亚甲基环丙烷的不对称官能团化，芳基亚甲基环丁烷参与的不对称催化反应仍非常有限，尤其是廉价过渡金属催化的不对称开环双官能团化反应，目前仍未有报道。对映体富集的手性单硼烷和多硼烷化合物，因其可进行丰富的立体保持的选择性转化，在合成化学中具有重要意义，可由它们发散性合成结构复杂的天然产物，药物分子及生物活性分子等。据此，天津大学-新加坡国立大学福州联合学院卢一新教授课题组与新加坡国立大学葛少中教授课题组合作，报道了首例配体控制的铜催化的芳基亚甲基环丁烷的不对称环保持硼氢化反应与开环双硼氢化反应，制备手性单硼酸酯与1,5-双硼酸酯类化合物，相关研究于近期发表于Journal of the American Chemical Society。

通过对手性膦配体的筛选发现，在使用CuOAc/(S)-DTBM-Segphos为催化剂时，芳基亚甲基环丁烷与HBpin间并不能发生开环硼氢化反应，而仅生成环保持的硼氢化产物。而在使用富电子位阻较小的(S,S)-Ph-BPE为配体时，反应检测到了预期的开环双硼氢化1,5-二硼酸酯产物。进一步对反应溶剂、铜催化剂、添加剂等条件筛选后，确立了芳基亚甲基环丁烷的不对称环保持硼氢化反应和开环双硼氢化反应的最优条件，并对底物普适性进行了考察。

随后，作者对获得的手性α-环丁基苄基硼酸酯和1,5-二硼酸酯，分别进行了多种立体保持的具有选择性的衍生化，并利用该策略，由简单的芳基亚甲基环丁烷为原料，简洁高效的合成了具有生物活性的分子，例如抗炎药剂，或生物活性分子的关键中间体，例如MLKL抑制剂和NK1受体拮抗剂。

反应机理研究表明，在使用Cu/(S,S)-Ph-BPE作为催化剂时，芳基亚甲基环丁烷的开环硼氢化反应速率，远远低于相同条件下芳基亚甲基环丙烷的开环过程，且在反应体系中，仅检测到(E)式内烯烃硼酸酯作为开环双硼氢化反应的关键中间体。结合对该反应立体化学的相关研究，作者对铜催化的配体调控的芳基亚甲基环丁烷的不对称环保持与开环硼氢化提出了合理的反应机理。

小结

通过配体的调控作用，成功实现了铜催化的芳基亚甲基环丁烷的不对称环保持硼氢化反应，和开环双硼氢化反应，制备了一系列具有丰富合成用途的α-环丁基苄基硼酸酯和1,5-二硼酸酯类化合物。该反应为合成具有环丁烷结构的手性药物或生物活性分子提供了广泛的平台。同时，作为芳基亚烯基环丁烷的不对称开环双官能化的首例报道，该策略为开发其不对称开环官能团化反应提供了理论基础，并为获取结构复杂的1,5-双官能团化合物带来了更多选择。

文献信息

天津大学-新加坡国立大学福州联合学院为论文的第一通讯单位。天津大学-新加坡国立大学福州联合学院的博士后、天津大学理学院助理研究员郑文睿为论文第一作者，天津大学-新加坡国立大学福州联合学院的博士生曹雨涵为共同第一作者，新加坡国立大学卢一新教授与葛少中教授为论文通讯作者。（Wenrui Zheng,^∥ Yuhan Cao,^∥ Boon Beng Tan, Yifan Wang, Shaozhong Ge,* and Yixin Lu*Ligand-Controlled Enantioselective Copper-Catalyzed Hydroboration and Ring-Opening Dihydroboration of Arylidenecyclobutanes.J. Am. Chem. Soc. 2025, DOI:10.1021/jacs.5c01729）

原文链接

https://doi.org/10.1021/jacs.5c01729