手性五元/六元碳环和杂环结构存在于多种具有生物活性的天然产物中。过渡金属催化的1,6/7-烯炔的对映选择性环异构化和还原环化反应是研究这类手性环化结构单元的有力手段；其次，由于硼基官能团的多种化学性质，硼化环化反应在合成方面的应用可以说更为重要。2017至2019年期间，新加坡国立大学的葛少中教授对1,6/7-烯炔的不对称硼氢化/环化反应进行了比较系统的研究，本文就对葛少中老师该方面的工作做一个简要的总结。一，钴催化1,6-烯炔与HBpin的不对称硼氢化/环化反应---合成烷基及乙烯基硼酸酯2013年，林国强院士已经报道了第一例Cu催化的1,6烯炔与B2pin2不对称硼化环反应。但是葛少中老师认为在1,6-烯炔化合物的加氢硼化/环化反应中，使用HBpin比 B2Pin2进行的硼基环化反应更经济，更具有原子效率。此外，使用HBpin可以分别生成乙烯基和烷基硼酸酯产物。虽然2006年Widenhoefer用手性铑催化剂研究了这个反应，但是反应只生成硼酸乙烯酯产物。同时反应系统需要使用较为敏感的HBcat，这一点限制了该反应的工业应用。所以作者计划开发了一种廉价金属催化的1,6-烯炔与 HBpin 的不对称氢硼化/环化反应来制备手性环状硼酸酯。
作者通过1a与 HBpin 的反应开展了共催化硼氢化/环化反应的研究。在四氢呋喃中，Co (acac)2和(R)-QuinoxP * (L1)作为催化体系使得反应得到了98% ee的硼酸乙烯酯2a。在不同的溶剂中测试了这个反应，作者发现甲苯为最佳溶剂（85% 产率，99% ee）。对其它手性双膦配体进行了测试，但这些反应对2a 和3a 的选择性较低且均具有较低的对映选择性。下图总结了1,6-烯炔类化合物在这种Co催化的不对称硼氢化/环合反应生成硼酸乙烯酯中的应用范围。总的来说，O-、N-或 C-连接 1,6-烯炔都能顺利发生反应生成硼酸乙烯酯(2a-2x)，产率为59%-87%，对映选择性为94%-99% 。
值得注意的是，含邻位取代芳基的烯炔化合物反应得到的烷基硼酸酯具有良好的分离产率和高的对映选择性。或者在炔丙基位置上引入两个取代基的氧代1,6- 烯炔化合物在标准条件下，产物均为烷基硼酸酯，分离收率69%-91%，ee 值86%-92%。
随后作者进行了Co中间体的研究，首先进行了化学计量反应。由于烯炔1 a 在 Co (acac)2和ppbz 的催化下进行氢硼化/环化反应，得到了与标准条件相似的产率和区域选择性，因此作者选择在非手性 ppbz 存在下研究 Co (acac)2与 HBpin 的活化反应。在 THF-d8中，Co (acac)2与6当量的HBpin在1当量的 dppbz 存在下进行了NMR规模的反应，在-14.4 ppm 处形成了Co-H 特征共振(1H NMR)配合物。用2当量的dppbz进行反应，形成了同样的 Co 物种，对分离物进行 x 射线分析证实了 (dppbz)2CoH。这些实验的结果表明，HBpin 可以还原 Co (acac)2生成催化活性的 CoI-H。
小结一下，作者首次发展了1,6- 烯炔的共催化不对称硼氢化/环合反应。以 Co (acac)2和手性双膦配体原位合成 Co 催化剂，并在没有添加活化剂的情况下与 HBpin 反应活化 Co 催化剂。一系列的 O-、 N-和 C-连接的1,6-烯炔反应得到含有手性四氢呋喃、吡咯烷和环戊烷环的烷基和乙烯基硼酸酯，产率适中，产率高，对映选择性好。二，钴催化1,6-烯炔与HBpin的不对称硼氢化/环化反应---合成含全碳中心的手性γ-内酰胺在有机合成中，通过催化反应构建空间拥挤的手性全碳中心尤其困难。因此，开发立体光学中心的全碳中心仍然是一项具有挑战性但非常理想的任务。手性 γ- 内酰胺单元是各种生物活性化合物核心结构的一部分。考虑到有机硼化合物在化学合成中的广泛应用，作者计划开发一种对映选择性的方法来制备含有四元碳的 γ- 内酰胺的手性化合物。作者设想含有内部炔烃的1,6- 烯炔和一个末端的偕二取代烯烃单元可以进行Co催化的硼氢化/环化反应，生成所需的硼基化 γ- 内酰胺产物。
作者选取1a 作为底物与Hbpin进行反应。在Co (acac)2与(R)-quinoxP *催化条件下，生成2a产率较高，但对映选择性不高(65% ee)。对手性配体筛选后作者发现 (R，R，S，S)-duanphos或(S，S)-Ph-BPE作为配体使得1a 全部转化，产物2a 也具有高选择性。进一步研究了不同溶剂后作者确定 CH3CN 为最佳溶剂。
随后作者对该反应的底物适用性进行了考察。总的来说，氮或烯丙基上含有各种脂肪族或芳香族取代基的 N-烯丙基苯炔基酰胺与不同的含3-芳基乙炔基的底物和 HBpin 在室温条件下都能以高产率，高对映选择性的方式进行硼氢化环化反应。反应兼容酯基，氰基，卤素等较为敏感的官能团。但值得注意的是，含有有游离氢的酰胺的底物不发生这种共催化反应。
为了详细的理解反应的机理，作者随后进行了一些氘标记和对照实验。1a与DBpin 的反应得到2a-d1，其中氘原子位于乙烯基碳上。为了测试烯炔对钴催化剂的螯合作用，作者进行了底物炔10和11的硼氢化反应。在标准反应条件下，底物10得到了硼酸乙烯酯12，炔烃10的加氢硼化区域选择性与炔烃单元2a 的加氢硼化区域选择性相反。此外，双取代烯烃11的硼氢化反应非常缓慢，在标准条件下产物13的收率小于5% 。实验结果表明，烯炔1a与钴催化剂存在螯合作用。
根据这些实验结果，作者提出了反应的机理。在手性配体存在下，Co (acac)2与 HBpin 的活化反应生成手性Co-H，烯炔1a 与此Co-H 螯合形成中间体I-A，炔烃插入到Co-H生成乙烯基钴配合物I-B。随后，分子内不对称选择性迁移插入反应生成烷基钴中间体 I-C，然后与 HBpin 反应释放手性 γ- 内酰胺产物，再生成手性 Co-H。
总结一下，作者通过Co催化的酰胺-1,6-烯炔的氢化硼化/环化反应制备了一种手性硼官能化的含有全碳四元体立体中心的 γ- 酰胺化合物。该Co催化体系提供了一个普遍的方法来制备各种含有化学合成的四元立体碳的构建块。机理验证试验表明活性催化剂对底物有明显的螯合作用。三，钴催化1,7-烯炔不对称硼氢化/环化反应---合成手性喹啉衍生物DOI: 10.1021/jacs.7b01708; 10.1021/jacs.8b06814; 10.1002/anie.201903377
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