有机硼化合物因其独特的反应活性和结构多样性，在有机合成、功能材料开发和药物研发等领域发挥着不可替代的作用。其中，双硼化合物作为重要的合成砌块，因其能够实现选择性官能团化和复杂分子骨架的高效构建，已成为合成化学家重点关注的“分子积木”。

近年来，手性双硼化合物的合成研究取得显著突破，特别是偕二硼（1,1-双硼化合物）和邻二硼（1,2-双硼化合物）的立体选择性合成策略已日趋成熟。但手性1,3-双硼化合物的高效构筑方法仍存在明显局限，特别是通过一步反应高效合成含有差异化硼基的手性1,3-二硼化合物仍面临着重大挑战，现有方法普遍存在步骤冗长、底物普适性有限等问题，严重制约了这类优势骨架在药物研发中的应用拓展。值得注意的是，含有1,3-双官能团的手性分子骨架广泛存在于药物分子和天然产物中。典型代表如临床常用肌肉松弛剂巴氯芬（Baclofen），其γ-氨基-β-羟基丁酸结构单元在治疗神经性疼痛中发挥关键作用；天然产物甘光草定（Glabridin）则因其独特的手性异戊烯基二氢黄酮骨架，展现出抗氧化、抗炎、抗肿瘤、抗糖尿病、神经保护和代谢调节等多重药理活性。这些实例凸显了发展新型手性1,3-双硼化合物合成方法的重要价值—通过硼原子的差异化修饰不仅能够扩展分子库的化学空间，更能为基于硼导向基团的多样性衍生化提供创新平台。因此，开发从易得原料出发、一步构建含差异化硼基的手性1,3-二硼化合物的模块化策略，将成为突破现有合成瓶颈、加速药物先导化合物发现的关键突破口。

近日，西安交通大学药学院黄渊教授团队联合西安交通大学第二附属医院曲凯副主任团队，通过手性卡宾铜催化的苯乙烯衍生物的立体选择性硼烷基反应，成功构建含差异化硼基的手性1，3-二硼化合物。其突破性进展体现在：一是差异化双硼基引入：以BpinBdan和α-卤代甲基硼酸酯作为反应试剂，对活化烯烃进行不对称双官能化。二是模块化合成平台：通过分步化学选择性修饰双硼基团，可灵活地获得多种手性结构单元。三是催化剂设计突破：新发展的手性卡宾铜催化剂通过空间与电子效应协同调控，实现高活性和优异的立体选择性。四是机理深度解析：DFT计算揭示该反应原位生成的手性铜物种与α-卤代甲基硼酸酯通过S_N2型氧化加成路径来实现立体选择性Csp??Csp?键的构筑，代表了α-卤代甲基硼酸酯的新反应模式。学术价值：该工作通过“合成方法-催化剂设计-机理研究”三位一体研究，解决了含有差异化硼基的手性1,3-二硼化合物精准合成难题，这一技术突破不仅能够丰富硼化学的工具箱，更可为创新药物研发提供结构新颖的优势骨架，具有重要的科学意义和应用前景。

相关研究成果以“铜催化苯乙烯硼烷基化模块化合成含差异化硼基的手性1,3-二硼”（Modular Synthesis of Chiral 1,3-Diboronates with Differentiable Boryl Groups via Cu-Catalyzed Borylalkylation of Styrenes）为题发表在 《美国化学会-催化》 （ACS Catalysis）。西安交通大学药学院黄渊教授、西安交通大学第二附属医院曲凯副教授/副主任医师、重庆文理学院刘松副教授为论文的通讯作者，西安交通大学药学院助理教授张国祥和药学院硕士生赵全宏为论文共同第一作者。

该研究工作得到了国家自然科学基金面上项目、盛京棋牌重点研发计划、盛京棋牌教育厅基础科学研究项目、中央高校基本科研业务费、国家资助博士后项目、西安交通大学“基础-临床”融合创新项目、西交大医工交叉博士后项目、西安交通青年拔尖人才等项目的资助。表征以及测试工作得到西安交通大学分析测试中心的支持。

原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.5c01288.

黄渊教授主页：https://gr.xjtu.edu.cn/en/web/huangyuan/home

曲凯副教授主页：http://2yuan.xjtu.edu.cn/defsyy/info/9381/280311.htm