硼烷(二甲基硫硼烷,硼烷-四氢呋喃复合物)
硼烷(二甲基硫硼烷,硼烷-四氢呋喃复合物)

最简单的硼烷——二硼烷(B₂H₆)是一种用途广泛的有用试剂,但它易燃、呈气态且不易处理。硼烷种类繁多:例如,十硼烷不像二硼烷那样活泼,也用作还原剂。
硼烷-路易斯碱复合物经常出现在文献中。硼烷-四氢呋喃(BTHF)和硼烷-二甲基硫(BMS,DMSB)常被用作硼烷源。这两种试剂都有溶液形态(例如,1 M的THF溶液),因此比二硼烷更容易处理。挥发性和易燃性始终是它们的缺点。BMS比BTHF更稳定,但气味难闻。

BTHF和BMS用于氢硼化反应。它们在还原各种官能团方面有着有趣的应用。最有趣的应用是作为硼烷源,用于氧氮杂硼烷催化的酮的不对称还原(Corey-Bakshi-Shibata还原)。此外,直接用BMS将羧酸还原为醇以及用BTHF将酰胺还原为胺也非常有意思。
配位基团的存在有时会导致硼烷加合物。这些产物可以在酸性溶液中释放,或者在中性溶液中非常缓慢地释放:

开发了的一些新方法:

M. Couturier, J. L. Tucker, B. M. Andresen, P. Dube, J. T. Negri, Org. Lett., 2001, 3, 465-467.
DOI: 10.1021/ol006969+
尽管它们作为配合物相对稳定,但一些氨基硼烷,如二异丙基氨基硼烷、α-吡啶硼烷、H3N-BH3、Me3N-BH3、DMAP-BH3或氨基二硼酸钠也可以用作还原剂。
人名反应

Corey-Bakshi-Shibata还原
参考文献

使用手性乳酰胺和硼烷在室温下原位制备的手性氧氮杂硼烷催化剂,以高对映选择性催化酮的对映选择性还原。催化剂的制备不耗时,且不涉及昂贵的试剂。
Y. Kawanami, S. Murao, T. Ohga, N. Kobayashi, Tetrahedron, 2003, 59, 8411-8414.
DOI: 10.1016/j.tet.2003.08.064


通过使用C3对称的手性三(β-羟基膦酰胺)配体,实现了电子不足和电子丰富酮的催化不对称硼烷还原,具有高度的对映选择性。
D.-M. Du, T. Fang, J. Xu, S.-W. Zhang, Org. Lett., 2006, 8, 1327-1330.
DOI: 10.1021/ol0600584

无味的Dod-S-Me和MMS被开发为高效的硼烷载体。使用Dod-S-Me的硼烷复合物进行氢硼化和还原反应的产率非常高。反应后Dod-S-Me的回收是定量的。
P. K. Patra, K. Nishide, K. Fuji, M. Node, Synthesis, 2004, 1003-1006.

基于三唑的N-杂环卡宾硼烷(NHC-硼烷)能够实现各种叔丁基亚磺酰基酮亚胺的高效且高非对映选择性还原。这种试剂的效率高于或相当于常用的还原试剂,如NaBH4、NaBH3CN、l-selectride、Ru催化剂或BH3-THF。
T. Liu, L-y. Chen, Z. Sun, J. Org. Chem., 2015, 80, 11441-11446.

硼烷-三甲胺是一种高效的还原剂,用于在无金属条件下通过1 atm CO2对胺进行选择性甲基化和甲酰化。6-氨基-2-吡啶碱是一种高效催化剂,用于各种仲胺的甲基化,而在没有它的情况下,通过高化学选择性实现了伯胺和仲胺的高产率甲酰化。
Y. Zhang, H. Zhang, K. Gao, Org. Lett., 2021, 23, 8282-8286.
DOI: 10.1021/acs.orglett.1c03023

硼烷-三甲胺是一种有效的还原剂,可以在无金属条件下使用1 atm CO2对胺进行选择性甲基化和甲酰化。6-氨基-2-吡啶碱是一种高效的催化剂,用于各种仲胺的甲基化,而在没有它的情况下,通过高化学选择性实现了伯胺和仲胺的高产率甲酰化。
Y. Zhang, H. Zhang, K. Gao, Org. Lett., 2021, 23, 8282-8286.
DOI: 10.1021/acs.orglett.1c03023

在5.0 M高氯酸锂-乙醚溶液(LPDE)的存在下,使用吲哚、硼烷、O-三甲基硅基羟胺、对硝基苯胺和位阻较大的叔丁胺等弱亲核试剂,可以快速且方便地进行环氧化合物的高区域选择性开环反应。
A. Heydari, M. Mehrdad, A. Maleki, N. Ahmadi, Synthesis, 2004, 1557-1558.

I2催化的烯烃和烯醇醚与羧酸的氧-酰氧基化反应以高产率提供了α-酰氧基酮和酯。这种前所未有的区域选择性氧化过程在DMSO作为溶剂的无金属条件下,以化学计量的TBHP和Et3N进行。α-酰氧基酮可以通过与BH3·SMe2处理,以优异的产率原位转化为单保护的二醇衍生物。
R. N. Reddi, P. K. Prasad, A. Sudalai, Org. Lett., 2014, 16, 5674-5677.
DOI: 10.1021/ol5027393

P. K. Patra, K. Nishide, K. Fuji, M. Node, Synthesis, 2004, 1003-1006.

P. K. Patra, K. Nishide, K. Fuji, M. Node, Synthesis, 2004, 1003-1006.

使用氧氮杂硼烷-BH3复合物可以实现简单且有效的铜催化下,将腈选择性转移氢化为一级胺-硼烷和二级胺,产率良好。通过切换溶剂和铜催化剂,在温和条件下实现了选择性控制。
H. Song, Y. Xiao, Z. Zhang, W. Xiong, R. Wang, L. Guo, T. Zhou, J. Org. Chem., 2022, 87, 790-800.

与文献报道的金催化剂(包括IPrAu•NTf2)相比,1,2,3-三唑结合的正电性Au(I)催化剂具有更好的热稳定性。通过使用这些催化剂,利用反应活性较低的内炔烃和非保护的脂肪族胺实现了具有挑战性的分子间氢胺化反应,以低催化剂负载量获得了优异的产率。
H. Duan, S. Sengupta, J. L. Petersen, N. G. Akhmedov, X. Shi, J. Am. Chem. Soc., 2009, 131, 12100-12102.
DOI: 10.1021/ja9041093

一种简单而有效的方法将醛转化为α,β-不饱和醛,实现了两个碳的同系化。乙氧基乙炔与BH3•SMe2的氢硼化反应生成了三(乙氧基乙烯基)硼烷。与二乙基锌的转金属化、与醛或酮的加成以及酸性后处理,根据后处理程序的不同,得到烯醛或保护的衍生物。
P. Valenta, N. A. Drucker, J. W. Bode, P. J. Walsh, Org. Lett., 2009, 11, 2117-2119.
DOI: 10.1021/ol9005757

选择性醛亚胺交叉偶联是一种简单且灵活的方法,用于合成高度取代的不对称1,2-二胺。此外,根据处理和还原条件的选择,可以获得syn-或anti-构型的邻位二胺。
C. Kison, N. Meyer, T. Opatz, Angew. Chem. Int. Ed., 2005, 44, 5662-5664.

在回流乙腈中,将(官能化的)芳基氯化物暴露于催化量的镍/炭催化剂和等化学计量的Me2NH·BH3/K2CO3混合物中,可以高产率地得到脱卤代芳烃。
B. H. Lipshutz, T. Tomioka, K. Sato, Synlett, 2001, 970-973.
DOI: 10.1055/s-2001-14636

镍/石墨是一种非常便宜的非均相催化剂,用于化学选择性还原芳基甲苯磺酸酯和甲磺酸酯。该催化剂可以在常规加热条件或微波辐射下使用,并且可回收而不会失去活性。
B. H. Lipshutz, B. A. Frieman, T. Butler, V. Kogan, Angew. Chem. Int. Ed., 2006, 45, 800-803.

硼烷-四氢呋喃复合物或硼烷-甲基硫化物复合物用于生成三酰氧基硼烷,该三酰氧基硼烷可以在甲苯回流下有效地与各种亲核试剂(烷基胺、芳基胺、酰肼、醇、酚)反应,以优异的产率提供相应的酰胺和酯。
Z. Huang, J. R. Reilly, R. N. Buckle, Synlett, 2007, 1026-1030.

Z. Huang, J. R. Reilly, R. N. Buckle, Synlett, 2007, 1026-1030.

在双(膦)钳形钯配合物的催化下,二芳基膦与α,β-不饱和醛进行高度立体选择性的不对称1,4-加成反应,能够在温和条件下以优异的立体选择性合成手性膦。
Y.-R. Chen, W.-L. Duan, Org. Lett., 2011, 13, 5824-5826.
DOI: 10.1021/ol2024339

钯和雷尼镍催化强络合的硼烷-胺加合物的甲醇解。该方法适用于伯胺、仲胺、叔胺和芳香胺,且反应条件温和,可以保留其他易变的官能团。
M. Couturier, J. L. Tucker, B. M. Andresen, P. Dube, J. T. Negri, Org. Lett., 2001, 3, 465-467.
DOI: 10.1021/ol006969+
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