導(dǎo)語
烷基硼化合物是非常重要的合成前體,不僅可以很容易地轉(zhuǎn)化為各類有價值的官能團,而且在材料科學(xué)、藥物化學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。近年來,過渡金屬催化和光誘導(dǎo)鹵代烴硼化反應(yīng)已成為合成烷基硼化合物的一種通用方法。然而,這些策略主要依賴于過渡金屬催化劑、配體、化學(xué)計量的活化劑和/或較長的反應(yīng)時間,因此,開發(fā)一種更簡單、更溫和、更有效的方法來合成烷基硼化合物是極其有價值的。近日,武漢大學(xué)陸慶全教授團隊和戚孝天教授團隊合作發(fā)展了未活化烷基鹵代物的電化學(xué)硼化的方法(J. Am. Chem. Soc.,DOI: 10.1021/jacs.1c06473)。
陸慶全教授課題組簡介
課題組成立以來一直基于電化學(xué)合成、光催化實現(xiàn)惰性化學(xué)鍵的可控重組,基于過渡金屬催化、仿生催化實現(xiàn)手性分子合成以及探索人工智能在化學(xué)合成中的應(yīng)用。實驗室擁有一流的實驗設(shè)備,極好的學(xué)術(shù)氛圍。歡迎有科研理想的本科生、研究生和博士后的加入,共創(chuàng)未來。
陸慶全教授簡介
陸慶全,武漢大學(xué)高等研究院教授,課題組長。2011年在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲得碩士學(xué)位(導(dǎo)師:王官武教授),2014年在武漢大學(xué)獲得博士學(xué)位(導(dǎo)師:雷愛文教授),2015-2019年,先后在德國明斯特大學(xué)(合作導(dǎo)師:Prof. Frank Glorius)和美國圣路易斯華盛頓大學(xué)(合作導(dǎo)師:Prof. Kevin D. Moeller)從事博士后研究工作。2019年5月加入武漢大學(xué)高等研究院。
戚孝天教授課題組簡介
課題組成立于2021年初,主要研究方向集中在1)單電子化學(xué)反應(yīng)機制研究和2)機理研究與機器學(xué)習(xí)導(dǎo)向的配體設(shè)計與優(yōu)化。課題組擁有良好的科研環(huán)境,充足的計算資源,與國內(nèi)外各課題組保持緊密的合作關(guān)系,聚焦前沿,探索創(chuàng)新,歡迎有科研抱負的本科生、研究生和博士后加入我們,廣闊天地大有可為!
戚孝天教授簡介
戚孝天,武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院教授,課題組長。2013年和2017年在重慶大學(xué)先后獲得學(xué)士和博士學(xué)位(導(dǎo)師:藍宇教授),博士期間曾在武漢大學(xué)雷愛文教授團隊交流學(xué)習(xí)。2017年至2020年在美國匹茲堡大學(xué)劉鵬教授課題組(Prof. Peng Liu@University of Pittsburgh)從事博士后研究工作,研究方向為金屬有機化學(xué)反應(yīng)機制探索。2021年初加入武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院開展獨立工作。
前沿科研成果 烷基鹵代物的電化學(xué)硼化反應(yīng)——快速、規(guī)?;苽渫榛鸹衔?/span> 武漢大學(xué)陸慶全教授團隊和戚孝天教授團隊合作發(fā)展的未活化烷基鹵代物的電化學(xué)硼化的方法具有如下特點:1)原料來源廣泛,鹵代物是最基本的合成原料之一,商業(yè)可得,且合成方法發(fā)展成熟;2)反應(yīng)條件綠色實用,該方法使用電化學(xué)策略,兩個底物在溶劑中電解即可得到產(chǎn)物(除了需要添加電解質(zhì)導(dǎo)電),反應(yīng)體系非常干凈;3)快速制備,該反應(yīng)可以在高電流條件下快速完成(4 min/mol)。 此外,該研究的創(chuàng)新點如下: 1) 較高電勢下未活化烷基鹵代物的活化。未活化烷基鹵代物具有較低的還原電勢,特別是溴代物和氯代物,使用常規(guī)的方式很難還原這些化合物。作者巧妙的使用了利用電化學(xué)結(jié)合介質(zhì)的策略,利用底物B2cat2作為介質(zhì)在較高電勢下還原烷基鹵代物,使得反應(yīng)具有非常好的底物兼容性(大于70個例子)。此外,介質(zhì)的使用避免了鹵代物的過渡還原,使鹵代物底物能更好通過自由基形式參與反應(yīng)。
(來源:J. Am. Chem. Soc.)
2) 新型的碳硼成鍵模式。烷基自由基與溶劑絡(luò)合的二硼化合物(如B2cat2)的自由基取代是大家所熟知過程,本文提出了一種新型的成鍵模式,即烷基自由基與溶劑絡(luò)合的二硼化合物自由基負離子的自由基自由基偶聯(lián)途徑。通過理論計算表明,該途徑?jīng)]有過渡態(tài)能壘,是該反應(yīng)的主要途徑。
(來源:J. Am. Chem. Soc.)
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