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常見的不穩(wěn)定硼酸

盡管硼酸在SMC中具有廣泛的應(yīng)用，但一些硼酸由于穩(wěn)定性差導(dǎo)致其在儲存上的困難以及SMC條件下反應(yīng)的不成功。

在原位脫硼化反應(yīng)方面，最著名的不穩(wěn)定芳基硼酸就是雜芳基硼酸（特別是2-雜芳基硼酸）和多氟苯硼酸。

更多硼酸穩(wěn)定性數(shù)據(jù)和相關(guān)結(jié)構(gòu)請參考：

其中，2-吡啶基硼試劑的交叉偶聯(lián)尤其具有挑戰(zhàn)性。許多使用2-吡啶基硼親核試劑的報告顯示，僅能得到中低產(chǎn)率。且底物范圍有限，通常需要對底物進(jìn)行特異性優(yōu)化，并經(jīng)常使用有機鋰試劑制備相應(yīng)的硼試劑。

因此，有大量的研究來建立更加有效的SMC偶聯(lián)條件，并研究新的、更穩(wěn)定的2-吡啶基硼親核試劑。因此，2-吡啶硼試劑是否能成功偶聯(lián)已成為SMC反應(yīng)的一個基本判斷標(biāo)準(zhǔn)。（這個在前面幾期硼試劑掩蔽緩釋系列中就可以看出，很多硼試劑都是以2-吡啶基試劑作為研究例子。）

2-吡啶硼酸不穩(wěn)定的原因

在設(shè)計解決2-吡啶硼酸的SMC偶聯(lián)問題時，理解這些物種原位脫硼傾向的內(nèi)在原因是關(guān)鍵。

早期的一些研究結(jié)果雖然沒有具體解釋2-吡啶硼酸的穩(wěn)定性內(nèi)在原因，但說明了穩(wěn)定性與pH有關(guān)。

Lloyd-Jones研究小組報道了2-吡啶硼酸不穩(wěn)定性的開創(chuàng)性工作。

高pH值并沒有促進(jìn)2-吡啶硼酸的脫硼化速率。相反，2-吡啶硼酸在高pH (pH>10) 下比在弱酸堿性條件下 (pH 4-8) 更穩(wěn)定。

根據(jù)Lloyd-Jones的研究結(jié)果，2-吡啶硼酸之所以不穩(wěn)定，是因為2-吡啶硼酸可以通過兩性離子中間體進(jìn)行脫硼分解，且該反應(yīng)在pH 4~8之間的反應(yīng)速率最大（下圖）。

堿性N原子強烈促進(jìn)了兩性離子中間體的裂解，在C-B鍵裂解過程中穩(wěn)定了B(OH)3離去基團(tuán)。在較高的pH值下，這種相互作用減弱，導(dǎo)致脫硼化速度較慢。這種穩(wěn)定作用的存在部分解釋了為什么2-吡啶硼酸特別容易發(fā)生脫硼化。

參考文獻(xiàn)：

Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 11068 – 11091, doi.org/10.1002/anie.202010631

J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 37, 13156–13165, 10.1021/jacs.7b07444

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