近日，南京大学化院燕红课题组近期报道了光催化碳硼烷羧酸脱羧自由基偶联反应，成功地实现了碳硼烷选择性功能化。研究论文在Angew. Chem. Int. Ed. 被选为VIP文章在线发表(DOI:10.1002/anie. 202205672)。
碳硼烷及其衍生物由于其独特的三维立体结构、低毒性以及良好的热稳定性和化学稳定性等特性，被广泛应用于生物医学、光化学、超分子和配位化学、材料等众多领域。经典的闭式碳硼烷(C2B10H12）具有二十面体的笼状结构，以闭式碳硼烷为例，其中10个为B–H顶点，2个为C–H顶点。其中，B–H键的化学极性小且键能高，难以发生反应。同时B–H键数目众多且化学环境相似。这些因素使得碳硼烷的选择性官能化团极具挑战性。尽管自上个世纪六十年代碳硼烷发现以来化学家陆续开发了碳硼烷官能团化的方法，但是对于相对富电子的B(8, 9, 10, 12)位点的选择性控制仍无法得到满意的结果，存在着化学选择性差，反应条件苛刻等问题。这促使我们开发新的合成方法来实现碳硼烷富电子硼位点的选择性官能团化。
受课题组前期工作在碳硼烷羧酸脱羧偶联工作的启发(Org. Lett. 2017, 19, 862-865），近期，南京大学燕红教授课题组报道了以碳硼烷羧酸为碳硼烷自由基前体，在可见光催化下可脱羧生成活泼碳硼烷簇硼自由基，然后与一系列自由基受体偶联，实现了烷基化、烯基化以及杂芳基化碳硼烷衍生物的高效合成。该反应具有反应条件温和，反应产率较高，底物适用性广等一系列优点。
综上所述，燕红课题组报道了光催化碳硼烷羧酸脱羧自由基偶联反应，不仅为构筑基于硼原子团簇的功能分子提供了一种有效的方法，而且在生物医药和发光材料应用等相关领域展现了应用潜力。研究论文以Site-Selective Functionalization of Carboranes at Electron-Rich Boron Vertex: Photocatalytic B-C Coupling via a Carboranyl Cage Radical为题于2022年6月7日在Angew. Chem. Int. Ed. 被选为VIP文章在线发表(DOI:10.1002/anie. 202205672)。文章的第一作者分别为南京大学化学化工学院博士生陈蒙和南京大学匡亚明学院本科生徐旌凯，本研究得到了国家自然科学基金委重点项目的支持。
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