2007年，Buchwald报道了一种用于芳基氯化物硼化的Pd-XPhos催化剂系统（图1A（i））。Molander后来报道了与附加XPhos配体相关联的Buchwald G1催化剂前体用于2-氯-1,3-二甲基苯硼化的用途（图1A（ii））。2011年，Tang展示了一个使用 4 mol%钯和双二聚体作为配体的大位阻芳基氯硼化的例子（图1A（iii））。Ma最近建立了一个Gorlos-Phos系统，用于以中等产率进行大位阻的芳基氯的硼化反应（图1A（iv））。
Sawamura设计了一种二氧化硅负载配体，即二氧化硅SMAP，用于高度空间位阻的芳基氯化物的有效硼化（图1B）。
作者在此报道了磷化氢配体的合理设计，以应对特别是大位阻芳基氯化物的硼化的现有挑战（图1C）。
为了实现芳基氯化物的交叉偶联，磷化氢往往表现出高度的电子富足和空间体积大的特点。这些常见磷化氢的主要特征，例如PtBu3、biaryl-PCy2或biaryl-Pt-Bu2，通常由位于磷中心的近端空间块体组成（图2A）。
迄今为止，在高度空间位阻的芳基氯化物的均相硼化方面尚未取得普遍成功。为了解决这个问题，作者的目标是操纵配体骨架的空间分布，以提高性能，而不仅仅是众所周知的磷化氢。因此，作者为该反应提出了一种量身定制的配体配合物，其特征在于较小的磷化氢头，但增大了远程空间体积（图2B）。
作者通过使用2-氯-1,3-二甲苯和B2neop2作为模板底物来进行该硼化过程（图3）。
确定了最佳配体为L2之后，作者对空间位阻芳基氯硼化的反应条件进行了筛选（表1）。最终确定二(乙酰丙酮)钯(II)作催化剂，碳酸钾作碱，二氧六环作溶剂为最佳反应条件。
在优化的反应条件下，作者筛选了空间位阻芳基氯化物的硼化范围（图4）。甲磺酸、甲苯磺酸、丙戊酸基团、磺酰胺、氨基甲酸酯、甲酯和烯化酮等其他官能团完全相容，反应收率优良。
对于大位阻杂芳基氯化物的硼化，尚未报道成功的例子。N-杂环的硼化是一个巨大的挑战，因为会形成不希望的潜在 N-B 加合物。作者测试了新开发的 Pd-L2 催化剂体系在这个问题上的作用（图5）。
展示了该硼化反应的进一步应用， 1,4-二氯-2,3,5,6-四甲基苯腈（1y）的双硼化反应（图6）。产物二硼酸酯 3y 可经酸水解形成二硼酸，从而通过自缩合形成硼辛网络聚合物体系，这些聚合物在燃烧过程中形成高碳，是潜在的阻燃剂材料。
为了研究反应机理，进行了理论研究（图7）。密度泛函理论（DFT）计算表明，L2的最佳平衡对于促进空间位阻芳基氯化物的 Miyaura 硼化至关重要。
作者成功地展示了在均相钯催化剂体系下，高位阻的芳基氯化物的Miyaura 硼化的第一个一般例子。这种催化转化成功的关键是独特的定制磷化氢配体，它由较小的磷化氢头和较大的远程空间体积组成。事实上，这一概念与普通磷化氢（例如Pt-Bu3或biaryl-PCy2）的现有特征相反，它由磷中心的局部空间块体组成。作者的发现表明，在这种新开发的催化剂体系下，即使是空间位阻极高的2,6-二异丙基取代的芳基氯也适用。除芳基氯化物外，还建立了第一个空间位阻的杂芳基硼化实例。
DOI：10.1021/acscatal.2c00263
