光促進碘代碳硼烷與芳香烴或雜環芳香烴的去碘偶聯反應

????

碳硼烷是一類由硼、碳和氫原子組成的多面體簇合物。它們具有許多特殊的性質，比如良好的熱穩定和化學穩定性、強缺電子性、超芳香性以及三維結構。由於這些獨特的結構和性質，碳硼烷及其衍生物有著非常廣泛的應用。例如，可以作為硼中子捕獲治療的試劑用以殺死癌細胞，另外在藥物設計、金屬有機及配位化學領域、有機光電功能材料、超分子材料中碳硼烷化合物也有著重要的應用。

圖1. Frontispiece 圖片來源:Angew. Chem. Int. Ed.

近年來研究發現，碳硼烷（C2B10H12）籠碳上連有芳基取代基的官能團化產物表現出非常有趣的光電性質。這類化合物主要是通過十硼烷與炔烴的反應來合成，但是十硼烷的高毒性大大限制了該方法的應用。香港中文大學謝作偉課題組一直致力於開發碳硼烷芳基化的簡便方法。2015年，該課題成功將Kumada偶聯反應用於碳硼烷芳基化，但是較苛刻的反應條件限制了底物的拓展（Angew. Chem. Int. Ed.,2015,54, 7662?7665）。2017年，該課題組成功實現了紫外光促進的碳硼烷芳基化。研究發現在光照（λ= 365 nm）條件下，籠C-碘代碳硼烷能形成碳硼烷的碳自由基，它能進一步與未經活化的芳香烴或雜芳香烴反應，生成芳基或雜原子芳基碳硼烷。而且以C,C -雙碘代碳硼烷為原料時，雙芳基取代碳硼烷同樣可以高效率地合成。有趣的是，該方法也適用於分子內的芳基化反應，為含碳硼烷多環化合物的合成提供了一種簡潔高效的方法。

圖2. 碘代碳硼烷與芳香烴或雜芳香烴的去碘偶聯反應 圖片來源:Angew. Chem. Int. Ed.

無需過渡金屬及光敏劑，謝作偉課題組實現了紫外光照射下碘代碳硼烷與芳香烴或雜芳香烴的去碘偶聯反應，該方法為碳硼烷碳頂點高效芳基化提供了一條新路徑。

這一成果近期發表在Angew. Chem. Int. Ed.上，文章的第一作者是香港中文大學博士研究生倪航程。

該論文作者為：Hangcheng Ni, Zaozao Qiu, Zuowei Xie

Photoarylation of Iodocarboranes with Unactivated (Hetero)Arenes: Facile Synthesis of1,2-[(Hetero)Aryl]n-o-Carboranes(n = 1,2) ando-Carborane-Fused Cyclics

Angew. Chem. Int. Ed.,2017,56, 712?716, DOI: 10.1002/anie.201610810

導師介紹

謝作偉

http://www.x-mol.com/university/faculty/26788

課題組主頁

http://www.cuhk.edu.hk/research/xie_lab

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！