近日，南京大學化院燕紅課題組近期報道了光催化碳硼烷羧酸脫羧自由基偶聯反應，成功地實現了碳硼烷選擇性功能化。研究論文在Angew. Chem. Int. Ed. 被選為VIP文章在線發表(DOI:10.1002/anie. 202205672)。
碳硼烷及其衍生物由于其獨特的三維立體結構、低毒性以及良好的熱穩定性和化學穩定性等特性，被廣泛應用于生物醫學、光化學、超分子和配位化學、材料等眾多領域。經典的閉式碳硼烷(C2B10H12）具有二十面體的籠狀結構，以閉式碳硼烷為例，其中10個為B–H頂點，2個為C–H頂點。其中，B–H鍵的化學極性小且鍵能高，難以發生反應。同時B–H鍵數目眾多且化學環境相似。這些因素使得碳硼烷的選擇性官能化團極具挑戰性。盡管自上個世紀六十年代碳硼烷發現以來化學家陸續開發了碳硼烷官能團化的方法，但是對于相對富電子的B(8, 9, 10, 12)位點的選擇性控制仍無法得到滿意的結果，存在著化學選擇性差，反應條件苛刻等問題。這促使我們開發新的合成方法來實現碳硼烷富電子硼位點的選擇性官能團化。
受課題組前期工作在碳硼烷羧酸脫羧偶聯工作的啟發(Org. Lett. 2017, 19, 862-865），近期，南京大學燕紅教授課題組報道了以碳硼烷羧酸為碳硼烷自由基前體，在可見光催化下可脫羧生成活潑碳硼烷簇硼自由基，然后與一系列自由基受體偶聯，實現了烷基化、烯基化以及雜芳基化碳硼烷衍生物的高效合成。該反應具有反應條件溫和，反應產率較高，底物適用性廣等一系列優點。
綜上所述，燕紅課題組報道了光催化碳硼烷羧酸脫羧自由基偶聯反應，不僅為構筑基于硼原子團簇的功能分子提供了一種有效的方法，而且在生物醫藥和發光材料應用等相關領域展現了應用潛力。研究論文以Site-Selective Functionalization of Carboranes at Electron-Rich Boron Vertex: Photocatalytic B-C Coupling via a Carboranyl Cage Radical為題于2022年6月7日在Angew. Chem. Int. Ed. 被選為VIP文章在線發表(DOI:10.1002/anie. 202205672)。文章的第一作者分別為南京大學化學化工學院博士生陳蒙和南京大學匡亞明學院本科生徐旌凱，本研究得到了國家自然科學基金委重點項目的支持。
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