湖南大学化学化工学院赵万祥课题组最近报道了一种由醛一步合成酮的新方法。该方法是通过醛与烯丙基频哪醇硼酯首先生成高烯丙醇，然后在Rh催化下发生“链行走”过程生成酮。反应的关键步骤在于生成的高烯丙基硼醚中间体（四价硼酸盐阴离子）在KHF₂和MeOH的作用下脱硼生成高烯丙醇。该反应条件温和、底物适用范围广、官能团耐受性好。机理研究也验证了烯丙基化和“链行走”这一串联过程。

有机硼化物具有很好的反应性。由C-B键构建C-C键及C-X杂原子键是一种非常有效的途径。在过渡金属催化下，C-B键易发生转金属化生成C-M键，C-M键进一步接受亲电试剂的进攻，再还原消除后得到各类偶联的化合物。醛是一种很活泼的亲电试剂，在以往的工作中，醛与有机硼化物偶联生成酮大多需要两步：1. 还原偶联。2. 醇的氧化。此外，还有一种方法是在过渡金属催化下先生成金属醇盐中间体，再经历β-H消除得到酮，这一方法可以一步得到酮。然而，这样的一步法通常需要导向基，H₂受体，还局限于合成芳基-芳基酮，只有少数的芳基-烷基酮的例子，二烷基酮的例子还没有被报道过。

本篇文献作者采用的策略为：使用醛和烯丙基频哪醇硼酯先还原烯丙基化，再通过双键迁移异构化，成功合成了丰富的烷基-烷基酮，芳基-烷基酮，以及α取代的芳基酮，底物适用性很好（烷基，各类芳杂环等都能适用），官能团耐受性强（氰基，硝基，羰基，酯基，羟基等活泼官能团均耐受），反应对水不敏感，水还可以作为质子源参与反应。同时，作者还实现了克级规模反应及相关应用。

此外，作者还对反应机理进行了验证：1. 证明了高烯丙基硼醚（四价硼酸盐阴离子）中间体的存在，并验证了了KHF₂和MeOH对这一中间体的脱硼过程是反应成功的必要条件。2. 通过氘代实验验证了Rh催化高烯丙醇的“链行走”过程。

该方法条件温和，适用性广，可以克服传统方法中官能团耐受性差，底物范围窄等局限，在药物化学和有机合成中具有潜在价值。

论文信息：

Rh-Catalyzed Coupling of Aldehydes with Allylboronates Enables Facile Access to Ketones

Kezhuo Zhang, Jiaxin Huang, and Wanxiang Zhao*

文章第一作者为湖南大学博士生张可卓

Chemistry – A European Journal

DOI: 10.1002/chem.202103851