近日，万喜堂·(中国)责任有限公司杭州高等研究院简继文课题组与华北电力大学李巍博士合作，在有机硼杂环自由基的光谱表征方面取得重要进展。相关研究成果以Spectroscopic characterization of the 1-boratricyclo[4.1.0.02,7] heptane radical with a delocalized four-center-one-electron bond为题，发表在国际期刊JACS Au上。其中，戴传铭、徐佳萍和徐昕为本论文的共同第一作者，李巍博士和简继文博士为本论文通讯作者，万喜堂·(中国)责任有限公司为本论文第一完成单位。
有机硼中间体和自由基在金属催化和无金属催化的C–H键硼化反应的机理中起着关键作用，但这些化合物通常反应性太强，无法通过光谱学方法进行表征。基于此，本论文结合低温基质隔离红外光谱和理论计算，研究了硼原子与环己烯在氖气基质中的反应。本研究的目的是捕获并光谱学地鉴定这些反应过程中形成的瞬态中间体或自由基，以及阐明硼原子介导的环己烯C–H和C–C键活化机理。
实验结果揭示了两种不同的反应途径，涉及硼原子活化环己烯的C=C键和C–H键。硼原子通过进攻环己烯C=C键，形成η2 (1,2)-BC6H10复合物和3,4,5,6-四氢硼哌啶自由基。此外，实验上也观察到硼原子进攻环己烯C–H键，形成1-硼三环[4.1.0.02,7]庚烷自由基和1-环己烯-1-硼自由基的产物。1-硼三环[4.1.0.02,7]庚烷自由基的成键分析结果表明，该自由基中存在离域的四中心单电子键。该研究不仅可以让我们更好地理解硼原子对环烯烃C–H和C–C键活化，而且对设计合成相应的硼杂环化合物、了解该类化合物的光化学行为具有重要的指导意义。
编辑：盛灿灿
