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端炔的氫-烷基化反應(yīng)是合成二取代烯烴的一種有效方法。然而，在實(shí)現(xiàn)合成中間體和生物活性分子中常見(jiàn)的α，β-不飽和羰基骨架的合成中，其應(yīng)用還很少?；罨N中的熱力學(xué)穩(wěn)定性較差的Z-異構(gòu)體由于其易于經(jīng)歷異構(gòu)化的傾向以及缺乏可靠的Z-選擇性氫-烷基化合成方法等問(wèn)題，因此實(shí)現(xiàn)其合成具有很大的挑戰(zhàn)性。近日，美國(guó)華盛頓大學(xué)Gojko Lalic課題組發(fā)展了銀催化，末端共軛炔烴與烷基硼烷的氫-烷基化反應(yīng)，以良好的Z-選擇性得到了一系列(Z)-α,β-不飽和酯、仲和叔烷基酰胺、芳基酰胺、烷基和芳基酮。此方法可作為烯烴交叉復(fù)分解反應(yīng)的補(bǔ)充，后者是目前唯一合成Z-Michael受體的催化方法（Scheme 1）。歡迎下載化學(xué)加APP到手機(jī)桌面，合成化學(xué)產(chǎn)業(yè)資源聚合服務(wù)平臺(tái)。

（圖片來(lái)源：J. Am. Chem. Soc.）

2019年，Gojko Lalic課題組報(bào)道了一種以烷基硼烷為烷基化試劑，對(duì)末端炔烴進(jìn)行Z-選擇性氫-烷基化的新方法（Scheme 2）其認(rèn)為這種即不涉及強(qiáng)親核中間體或自由基中間體的氫-烷基化機(jī)制可能非常適合共軛炔烴的氫-烷基化過(guò)程。在已建立的機(jī)理中，烷基硼烷的親電性和銀催化劑驅(qū)動(dòng)烷基化反應(yīng)，并促進(jìn)硼酸鹽絡(luò)合物的形成和1,2-金屬酸鹽的遷移。考慮到相同的機(jī)制可以在共軛炔烴的氫-烷基化中實(shí)現(xiàn)，作者開(kāi)始探索這種反應(yīng)的可行性。

（圖片來(lái)源：J. Am. Chem. Soc.）

首先，作者探索了關(guān)鍵親核中間體炔基銀與α,β-不飽和羰基的兼容性。將炔基銀2置于α,β-不飽和酯1的甲苯溶液中，超過(guò)95%的烯烴在3小時(shí)后保持完整（Scheme 3a）。在相同的反應(yīng)條件下，類(lèi)似的炔基鋰導(dǎo)致41%的烯烴消耗，表明炔基銀的反應(yīng)活性較低。此外，當(dāng)將炔基銀置于α,β-不飽和酯1和烷基硼烷3的混合物中時(shí)建立了與硼酸鹽絡(luò)合物的平衡，且在反應(yīng)混合物的¹¹B NMR譜中，在?16 ppm處出現(xiàn)了共振（Scheme 3b）。與此同時(shí)，共軛烯烴保持完整。此競(jìng)爭(zhēng)實(shí)驗(yàn)中烷基硼烷與α,β-不飽和羰基反應(yīng)性的差異支持了作者所提出的共軛炔烴氫-烷基化過(guò)程的可行性。

作者預(yù)計(jì)使用共軛炔烴代替非共軛炔烴將影響氫-烷基化的幾個(gè)方面。例如，羰基誘導(dǎo)的炔極化有望促進(jìn)炔基金屬物種（II）的形成，并促進(jìn)限制翻轉(zhuǎn)的1,2-金屬酸鹽的遷移（III到IV）。作者主要擔(dān)心的是，共軛炔烴衍生的炔基金屬物種的親核性較低，可能會(huì)阻礙硼酸絡(luò)合物的形成。為此，作者制備了炔基銀5，并對(duì)其與烷基硼烷的反應(yīng)進(jìn)行了研究（Scheme 3c）。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明反應(yīng)生成了硼酸鹽絡(luò)合物，盡管它在反應(yīng)混合物中的濃度低于與2的反應(yīng)。 

（圖片來(lái)源：J. Am. Chem. Soc.）

受初步化學(xué)計(jì)量實(shí)驗(yàn)結(jié)果的鼓舞，作者利用先前報(bào)道的反應(yīng)條件探索了丙炔酸甲酯的催化氫-烷基化（eq 1）。該反應(yīng)可以以10%的收率和（4:1）的Z-選擇性得到了所需的氫-烷基化產(chǎn)物，且起始原料完全消耗了。此外，作者觀察到了β，γ-不飽和酯的E-和Z-異構(gòu)體（產(chǎn)率8%）與低分子量低聚物的混合物。在對(duì)照實(shí)驗(yàn)中，作者發(fā)現(xiàn)LiOt-Bu快速并完全消耗了丙炔酸酯，產(chǎn)生低分子量低聚物。因此作者得出的結(jié)論是，堿促進(jìn)的炔烴低聚會(huì)抑制LiOt-Bu存在下的氫-烷基化反應(yīng)。

（圖片來(lái)源：J. Am. Chem. Soc.）

隨后，作者使用丙炔酸甲酯7和烷基硼3作為模板底物氫-烷基化過(guò)程進(jìn)行了探索，并對(duì)反應(yīng)條件進(jìn)行了優(yōu)化（Table 1）。當(dāng)使用7 (1.0 equiv), 3 (1.3 equiv), IPrAgCl (5 mol%), Na₂CO₃ (2.0 equiv), MeOH (1.2 equiv)，在甲苯 (5 mL) 中，45 °C反應(yīng)4 h，可以以92%的產(chǎn)率得到Z-選擇性產(chǎn)物1（entry 1）。值得注意的是，烷基硼酯不是可行的底物，可能是由于它們較低的路易斯酸性以及不能形成硼酸鹽絡(luò)合物所致（entry 16）。

（圖片來(lái)源：J. Am. Chem. Soc.）

在得到最優(yōu)反應(yīng)條件后，作者對(duì)此轉(zhuǎn)化的底物范圍進(jìn)行了考察（Table 2）（Scheme 4）。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明一系列不同的活化烯烴均可實(shí)現(xiàn)一級(jí)烷基硼烷的制備，如烯基硅烷（18）、苯乙烯（19）和共軛二烯（22）在反應(yīng)中表現(xiàn)良好。一系列不同的官能團(tuán)，如保護(hù)的醇(8)、烷基氯(9)、酯（10、21）、Boc保護(hù)的仲胺（11、16和20）、芳基溴（19）和各種含氮雜環(huán)化合物，如吡唑（15）、四唑（17）、哌啶（20）和哌嗪（11）均可兼容。此外，由1,1-二取代烯烴（23）制備的更具空間位阻的烷基硼烷也能很好地發(fā)揮作用。令人驚訝的是，仲烷基硼烷也可順利參與反應(yīng)，得到了α-支鏈Z-Michael受體。同樣值得注意的是，仲烷基硼烷在非共軛末端炔的氫-烷基化中不是可行的，這表明共軛炔烴具有獨(dú)特的反應(yīng)性。接下來(lái)，作者探索了共軛炔烴的底物范圍。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明包括炔基酯、炔基酰胺和炔基酮等均可兼容，以52-91%的產(chǎn)率得到相應(yīng)的產(chǎn)物。值得注意的是，此轉(zhuǎn)化可實(shí)現(xiàn)克級(jí)規(guī)模合成，證明了此轉(zhuǎn)化的實(shí)用性。

（圖片來(lái)源：J. Am. Chem. Soc.）

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