烯烃的官能团化反应是一类重要的化学合成方法，因为其可以使用简单易得的起始原料来快速构建分子的复杂性。近年来，烯烃的氨基-硼化反应取得了重要突破。这些反应意义重大，因为它们可以一步同时构建C-N键和C-B键，且C-B键还可以进行进一步的合成转化。2013年，Miura课题组报道了铜催化芳基烯烃与(Bpin)₂和亲电胺试剂的1,2-氨基-硼化反应（Scheme 1A）。通常来讲，铜催化的硼官能团化反应仅限于活化的烯烃，而Miura课题组证明了非活化烯烃同样可以参与此转化。此外，其通过配体和硼试剂的调控，还可以实现此转化的区域发散过程（Scheme 1B）。最近，美国印第安纳大学M. Kevin Brown课题组和美国欧柏林学院Shuming Chen课题组联合发展了镍催化，非活化烯烃的1,1-氨基-硼化反应（Scheme 1C）。值得注意的是，该方法可以兼容1,1-二取代烯烃，并且生成了很难利用相关的氢-胺化或氢/质子硼化方法得到的1,1-氨基-硼化产物。此外，此方法还可以实现环烯烃的1,3-氨基-硼化反应。下载化学加APP到你手机，更加方便，更多收获。

（图片来源：J. Am. Chem. Soc.）

首先，作者以烯烃1和Bn₂NOBz 2作为模板底物对反应进行探索（Scheme 2）。通过一系列条件筛选，作者发现当使用1 (1.0 equiv), 2 (1.2 equiv), NiCl₂-DME (10 mol%), [(Bpin)₂-tBuLi] (3.0 equiv), MgBr₂-OEt₂ (1.0 equiv), 在THF/DMA（5/1）中0 ^oC-室温反应16小时，可以以89%的核磁产率得到1,1-氨基-硼化产物5。实现此转化的关键是与镁盐结合的烷基锂活化试剂的使用。

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在得到了最优反应条件后，作者对此转化的底物范围进行了考察（Scheme 3）。实验结果表明包括1,1-二取代烯烃和单取代烯烃在内的一系列烯烃均具有良好的兼容性，以23-67%的分离产率，良好的区域选择性（> 20:1 rr）得到相应的1,1-氨基-硼化产物6-28。其中包括酯基、环氧、烷基、（杂）芳基、酰胺、卤素等一系列官能团均可兼容。此外，不同的胺亲电试剂也同样具有良好的兼容性，以22-62%的分离产率得到产物29-32。值得注意的是大位阻的胺（例如Bn(Cy)N）产率较高，而小位阻的胺（例如Bn(Me)N）产率相对较低。可能是由于在反应条件下，小位阻的胺更容易降解。

为了证明此转化的实用性，作者首先进行了大规模实验（Scheme 4A）。作者以1为底物在5.0 mmol规模下反应，仍可以以78%的产率得到产物33。随后，作者通过将产物33中的Bpin进行转化，分别以75%和82%的产率得到相应的硼酸34和二氟化硼产物35。此外，33还可以通过脱苄基以及原位Boc保护以70%的产率得到36，其可以通过钯催化的偶联反应以42%的产率得到37（Scheme 4B）。接下来，作者以38为起始原料，在标准条件下可以以78%的核磁产率得到39，并经历随后的氢化、偶联以及水解以28%的产率实现Ixazomib的合成（Scheme 4C）。

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在对底物范围和合成应用进行探索后，作者对反应机理进行了考察。DFT计算表明，由于Bn₂NOBz的N-O键相对较弱，因此其会很容易与镍发生氧化加成。基于上述实验结果，作者认为此反应起始于[Ni]-X络合物，其通过转金属化形成[Ni]-Bpin，并通过与Bn₂NOBz反应得到Bn₂N-[Ni]-Bpin中间体和OBz自由基42。随后，Bn₂N-[Ni]-Bpin经历迁移插入形成43。接下来，43经历β-H消除以及1,2-再插入形成α-硼基[Ni]络合物45，并经历还原消除得到产物5（Scheme 5A）。为了证实作者所提出的机理，作者进行了氘标记实验（Scheme 5B）。当作者使用氘代底物46在标准条件下参与反应时，可以以三步49%的产率得到47。且氘原子完全从端位迁移到了内部，由此支持了β-H消除和1,2-再插入过程的存在。

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基于上述催化循环，作者设想当使用环烯烃时会是怎么样的结果（Scheme 6A）？在此过程中，迁移插入后会形成48，且其经历反式的β-H消除得到49是不容易的。如果顺式的β-H消除很慢，那么将形成1,2-双官能团化产物51。然而，如果顺式的β-H消除很快的话，会发生1,2-插入和还原消除形成1,3-双官能团化产物53。而额外的顺式β-H消除/再插入过程或发生从而形成1,4-双官能团化产物。当作者使用环己烯底物在标准条件下反应时，可以以良好的区域选择性（> 20:1 rr）和对映选择性（> 20:1 dr）形成单一的异构体53（60%）（Scheme 6B）。且产物结构通过其衍生物54的单晶结构得到了确证。顺式选择性表明金属迁移只发生在底物的一侧。此外，此转化对其它亲电胺试剂（55-58）同样适用。且当使用最小的底物BzON(Me)Bn（55）时产率中等。除环己烯外，1,4-二氢萘59和环戊烯61均可顺利反应生成60和62。此外，降冰片烯63也可参与反应，得到1,2-双官能化产物64。为了进一步证明此转化的实用性，作者对氨基-硼化产物53进行了一系列转化（Scheme 6C）。通过Matteson同系化反应、无过渡金属参与的偶联反应、Zweifel烯烃化反应、铜催化的偶联反应等转化以48-68%的产率得到相应的衍生物65-71。

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最后，为了进一步阐明环己烯的氨基-硼化反应的区域选择性和立体选择性，作者进行了DFT计算，并得出如下结论（Figure 1）：1）A能够以较低的能垒（10-14 kcal/mol）进行顺式β-H消除和再插入（链行走），且链行走过程在室温下可能是快速的。2）Ni-烷基中间体的1,2-syn (A)和1,3-syn (D)异构体均采用A'和D'的配位模式，即Bpin中的氧与Ni配位，且此配位模式的能量最低（A'：-5.7 kcal/mol；D'：-7.1 kcal/mol）。3）对于A'，β-H消除（9.7 kcal/mol）与还原消除（18 kcal/mol）相比具有较低的能垒；对于D'，还原消除（5.4 kcal/mol）比β-H消除（14.0 kcal/mol）具有更低的能垒。此结果表明A'倾向于经历β-H消除转化为D'，而D'倾向于经历还原消除生成1,3-syn氨基-硼化产物。

（图片来源：J. Am. Chem. Soc.）