可见光催化NHC-BH3的直接活化-自由基硼化新策略
有机硼化合物是杂原子取代有机分子中用途最广泛的一类，在合成化学、材料化学、生命科学等领域都有着广泛应用。与碳相比，硼的正电性更强，这一特性使有机硼化合物在现代合成化学中一直扮演着重要的角色，特别是C-C键的合成中起着至关重要的作用（如Suzuki偶联反应）。
当前，有机硼化合物的合成通常依赖于过渡金属催化的反应，并且通常使用昂贵的金属催化剂、配体以及较为苛刻的反应条件（较高的反应温度），极大地限制了有机硼化合物的应用。鉴于此，中南大学阳华教授研究团队基于前期的研究成果（Org. Lett., 2019, 55, 2712； Org. Lett., 2019, 21, 2166； Chem. Commun., 2019, 55, 2712），以氮杂卡宾硼烷为新型硼化试剂，使用可见光作为清洁能源，首次实现了可见光诱导下的氮杂卡宾硼烷B-H键直接氧化断裂；开发了一种合成二氟烯烃硼化物和α/β-羰基硼化物的新方法。值得一提的是，该方法与传统NHC-BH3活化的方式不同，不再依赖于额外的自由基引发试剂（AIBN、BPO等）以及传统的氢自由基转移试剂（如硫醇），而是直接利用NHC-BH3自身的氧化还原电势，通过光催化剂直接氧化B-H键断裂产生高活性的硼自由基中间体，并利用此中间体进行了一系列有机硼化合物的合成，简化了操作步骤，降低了合成难度。
随后，通过light on-off实验、荧光淬灭实验、氘代实验以及中间体捕获实验等对机理进行了验证。结果表明，此反应为一个自由基参与的非链式反应过程。其关键步骤在于NHC-BH3被激发态的光催化剂氧化，同时在碱的参与下脱去一分子质子形成自由基中间体B；随后对体系中的不饱和键进行自由基加成，最后再被低价态的光催化剂还原并质子化得到目标产物。
相关工作发表在Angew. Chem. Int. Ed. 上，中南大学为第一单位，2017级博士研究生夏鹏举为第一作者，阳华教授、陈晓青教授、向皞月副教授为共同通讯作者。
