环丙烷是重要的结构单元,广泛应用于制药和农用化学品行业。然而,合成高取代度的环丙烷已被证明具有挑战性。在此,印第安纳大学(Indiana University)M. Kevin Brown课题组和印第安纳州立大学(Indiana State University)Ryan Van Hoveln合作揭示了一种利用硼促成的环异构化反应制备硼化环丙烷的新策略。该方法依赖于通过能量转移过程产生三重态双自由基。随后的1,2-硼移位导致三重态1,3-双自由基的形成,该自由基在系间窜越的协同作用下发生自由基重组。生成的硼化环丙烷是有用的中间体,因为可以很容易地制备出各种高取代度的环丙烷。本文研究亮点:1. 广泛的底物范围:适用于芳基、杂芳基、烯炔等多种底物,高产率(最高93%)和高非对映选择性(>20:1 dr)合成多取代硼化环丙烷。2. 高合成应用价值:克级规模反应(88%收率),适合工业化应用,且产物可进一步转化为环丙基胺、烯烃、杂环等,拓展了环丙烷在药物化学中的应用空间。
图1. 硼化环丙烷的重要性(图片来源:J. Am. Chem. Soc.)

图2. 反应条件优化(图片来源:J. Am. Chem. Soc.)
图3. 环异构化范围(图片来源:J. Am. Chem. Soc.)
图4. 进一步功能化和应用(图片来源:J. Am. Chem. Soc.)
图5. 机理研究和非对映选择性原理(图片来源:J. Am. Chem. Soc.)
图6. 对照与竞争实验(图片来源:J. Am. Chem. Soc.)