Tips：為什么2-吡啶硼酸不穩定？

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常見的不穩定硼酸

盡管硼酸在SMC中具有廣泛的應用，但一些硼酸由于穩定性差導致其在儲存上的困難以及SMC條件下反應的不成功。

在原位脫硼化反應方面，最著名的不穩定芳基硼酸就是雜芳基硼酸（特別是2-雜芳基硼酸）和多氟苯硼酸。

更多硼酸穩定性數據和相關結構請參考：

其中，2-吡啶基硼試劑的交叉偶聯尤其具有挑戰性。許多使用2-吡啶基硼親核試劑的報告顯示，僅能得到中低產率。且底物范圍有限，通常需要對底物進行特異性優化，并經常使用有機鋰試劑制備相應的硼試劑。

因此，有大量的研究來建立更加有效的SMC偶聯條件，并研究新的、更穩定的2-吡啶基硼親核試劑。因此，2-吡啶硼試劑是否能成功偶聯已成為SMC反應的一個基本判斷標準。（這個在前面幾期硼試劑掩蔽緩釋系列中就可以看出，很多硼試劑都是以2-吡啶基試劑作為研究例子。）

2-吡啶硼酸不穩定的原因

在設計解決2-吡啶硼酸的SMC偶聯問題時，理解這些物種原位脫硼傾向的內在原因是關鍵。

早期的一些研究結果雖然沒有具體解釋2-吡啶硼酸的穩定性內在原因，但說明了穩定性與pH有關。

Lloyd-Jones研究小組報道了2-吡啶硼酸不穩定性的開創性工作。

高pH值并沒有促進2-吡啶硼酸的脫硼化速率。相反，2-吡啶硼酸在高pH (pH>10) 下比在弱酸堿性條件下 (pH 4-8) 更穩定。

根據Lloyd-Jones的研究結果，2-吡啶硼酸之所以不穩定，是因為2-吡啶硼酸可以通過兩性離子中間體進行脫硼分解，且該反應在pH 4~8之間的反應速率最大（下圖）。

堿性N原子強烈促進了兩性離子中間體的裂解，在C-B鍵裂解過程中穩定了B(OH)3離去基團。在較高的pH值下，這種相互作用減弱，導致脫硼化速度較慢。這種穩定作用的存在部分解釋了為什么2-吡啶硼酸特別容易發生脫硼化。

參考文獻：

Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 11068 – 11091, doi.org/10.1002/anie.202010631

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