四氟環(huán)丙烷基鉀（Potassium cyclopropyltrifluoroborate）在空氣/水分穩(wěn)定性，具有抗質(zhì)子脫硼能力。環(huán)丙基作為一種高張力的三元環(huán)結(jié)構(gòu)，因其獨(dú)特的電子效應(yīng)和構(gòu)象剛性，在藥物化學(xué)和天然產(chǎn)物合成中具有重要應(yīng)用。

四氟環(huán)丙烷基鉀

與萘基甲磺酸酯偶聯(lián)反應(yīng)

在萘基甲磺酸酯與四氟環(huán)丙烷基鉀的反應(yīng)中系統(tǒng)篩選了配體和催化劑。使用RuPhos（2-二環(huán)己基膦基-2',6'-二異丙氧基-1,1'-聯(lián)苯）作為配體，搭配Pd(OAc)?催化劑，在t-BuOH/H?O（1:1）混合溶劑和K?PO?堿性條件下，可實現(xiàn)目標(biāo)產(chǎn)物的完全轉(zhuǎn)化，分離產(chǎn)率達(dá)87%。對于電子貧的芳基甲磺酸酯，改用PdCl?(COD)作為催化劑可減少磺酸酯水解副反應(yīng)，但產(chǎn)率提升有限。

底物適用性與官能團(tuán)耐受性

該反應(yīng)對多種官能團(tuán)表現(xiàn)出良好的耐受性，包括甲氧基、氰基、酯基、苯甲?；?。電子富集底物4-甲氧基苯基甲磺酸酯反應(yīng)生成相應(yīng)環(huán)丙基苯，產(chǎn)率達(dá)96%；電子貧底物4-氰基-2-甲氧基苯基甲磺酸酯偶聯(lián)產(chǎn)率為49%，雖受水解競爭影響，但仍證明了反應(yīng)的普適性；雜芳基底物喹啉-6-基甲磺酸酯與四氟環(huán)丙烷基鉀反應(yīng)，通過PdCl?(COD)催化可獲得94%產(chǎn)率的目標(biāo)產(chǎn)物，而苯并噻唑、二苯并呋喃等雜環(huán)底物產(chǎn)率介于72%-93%之間。反應(yīng)規(guī)模放大至4.5 mmol時，催化劑用量可從5 mol%降至0.5 mol%，產(chǎn)率保持在 91%，且在更高濃度（0.25 M）下效率不變。

機(jī)理與難點(diǎn)

反應(yīng)通過鈀催化的C-O鍵活化啟動，甲磺酸酯首先與鈀配位形成活性中間體，隨后與環(huán)丙基三氟硼酸鉀發(fā)生轉(zhuǎn)金屬化，經(jīng)還原消除生成偶聯(lián)產(chǎn)物。對于雜芳基底物，氮原子可能與鈀配位抑制催化循環(huán)（喹啉-8-基甲磺酸酯產(chǎn)率僅46%），需通過調(diào)整催化劑或配體克服。

優(yōu)勢

傳統(tǒng)的環(huán)丙基硼酸易發(fā)生質(zhì)子脫硼，限制了其在反應(yīng)中的應(yīng)用。而四氟環(huán)丙烷基鉀的化學(xué)穩(wěn)定性使其在多種反應(yīng)條件下保持結(jié)構(gòu)完整。此外，該試劑可與芳基鹵化物、磺酸酯等親電試劑發(fā)生高效偶聯(lián)，尤其適用于對傳統(tǒng)硼試劑耐受性差的底物。其與芳基氯化物的偶聯(lián)反應(yīng)可在溫和條件下實現(xiàn)高產(chǎn)率轉(zhuǎn)化。相較于傳統(tǒng)使用的三氟甲磺酸酯（成本高、穩(wěn)定性差），甲磺酸酯具有原子經(jīng)濟(jì)性、易制備和高穩(wěn)定性等優(yōu)勢[1]。

參考文獻(xiàn)

[1]A G M ,Floriane B ,K T N .Cross-coupling of mesylated phenol derivatives with potassium cyclopropyltrifluoroborate.[J].The Journal of organic chemistry,2011,76(19):8126-30.