双金属亲核试剂的选择性交叉偶联可以帮助构建复杂的分子单元，在已报道的双金属试剂中，最近由清华大学生命医学交叉研究院的齐湘兵教授报道的偕锆硼试剂,被认为是特别有价值的合成子，具有巨大的合成潜力。值得一提的是,这个稳定双金属试剂可以通过各种不同形式的加氢锆快捷高效地生成。由于碳-锆键与碳-硼键的极性差异,可帮助实现次序的官能团化反应,从而有潜力应用于药物分子的构建和天然产物的骨架合成。特别地，有机锆化合物比有机硼试剂具有更强的反应活性，因此可以实现有机锆试剂的选择性转化以提供多功能有机硼中间体。而相应的有机硼试剂中间体又可以通过偶联，氧化，胺化等等转化变成各种目标分子结构。

  近期， 清华大学生命医学交叉研究院的齐湘兵教授报道了关于偕锆硼试剂的选择性转化以及硼诱导的锆链迁移反应，通过条件筛选可以调控锆试剂的行走方向，实现多样性地化学转化。

  首先，作者通过条件筛选确定了偕锆硼试剂在镍催化光诱导下的与芳基卤化物的偶联反应，其中偕锆硼试剂可以有烯基硼和锆氢试剂原位生成。如图所示，光和镍催化剂对反应的进行至关重要。此外，用溴苯代替碘苯也可以得到很好的反应效果。

  接着作者开始考察底物的适用性。分别通过偕锆硼试剂和芳基卤化物的官能团适用性考察后，可以明显地看出该类转化的高效性和兼容性。这里展示的都是烯基硼试剂和锆氢的原位反应生成相应偕锆硼试剂。为了文档的清晰度，没有把全部底物的信息放上去，有兴趣的同学可以自行下载阅读。

  随后，作者考虑到近期发展起来的链行走反应的特点，硼原子对链行走有独特的导向作用，可以实现远端的碳氢键的活化。因此，作者开始考察带有双键的烷基硼试剂和锆氢反应生成相应的烷基锆试剂，该类试剂在硼的导向作用下进行链迁移生成偕锆硼试剂，再发生后续的偶联反应，得到多功能的有机硼化合物。下图为带有双键的烷基硼的底物考察情况，可以看出底物适用性和区域选择性都非常好。

  随后，作者通过DFT理论计算，发现偕锆硼试剂在相似的硼锆试剂中有独特的低能量，从而可以解释为什么常见的双键硼试剂和锆氢反应后会得到相应的偕锆硼试剂。此外，对于末端烯烃，其和锆氢结合后的产物的能量也是相对较低的，这一点和实验的结果非常吻合。从分子轨道理论解释，硼原子的空轨道和碳锆键存在相应的超共轭作用，偕锆硼试剂具有独特的稳定性。鉴于，末端双键硼试剂和锆氢结合后的物种的能量和偕锆硼试剂非常接近，作者设想通过条件的优化可以得到两种中间体的转化。如下图所示，在高温下更加倾向于生成相应的偕锆硼试剂。

   最后，作者对产物苄基硼做了一系列的转化。此外，对于该反应的不对称版本作者也做了相应的尝试，得到56%的对映选择性，这个实验结果对该反应的不对称转化提供了可能性。综上，清华大学生命医学交叉研究院的齐湘兵教授报道了关于偕锆硼试剂的选择性转化以及硼诱导的锆链迁移反应，通过条件筛选可以调控锆试剂的行走方向，实现多样性地化学转化。

DOI: 10.1021/jacs.0c03821