Iridium‐katalysierte C‐H‐Borylierung von Heteroarenen: Eine Balance zwischen sterischer and elektronischer Regiokontrolle

Abstract

Die Ir‐katalysierte Borylierung aromatischer C‐H‐Bindungen ist heute die bevorzugte Methode zur Synthese aromatischer Organoborverbindungen. Sie ist hocheffizient, toleriert vielzählige Substituenten und kann bei carbo‐ wie auch heterocyclischen Substraten angewendet werden. Die Regioselektivität der C‐H‐Aktivierung beruht hauptsächlich auf sterischen Überlegungen, und in den letzten Jahren gab es erhebliche Bemühungen, selektivere Prozesse für weniger eingeschränkte Substrate zu entwickeln. Allerdings haben sich viele Arbeiten auf benzoide Arene konzentriert, wogegen Heteroarene begehrte und anspruchsvolle Substrate bleiben, in denen die Reaktivität und Regioselektivität von der Stellung und/oder Art der Heteroatome abhängt. Dieser Aufsatz gibt einen Überblick über die Borylierung von Heteroarenen und konzentriert sich auf den Einfluss sterischer und elektronischer Effekte auf das regiochemische Ergebnis. Außerdem soll er durch Verknüpfung mit dem derzeitigen mechanistischen Verständnis einen Einblick in die momentanen Möglichkeiten und Richtungen für weitere notwendige Entwicklungen bieten.

β‐Functionalization of 4 a‐aza‐8 a‐boranaphthalene via Iridium‐catalyzed C−H Borylation

“…However, if the nitrogen is substituted, no borylation at this position is observed in any of the cases, which is attributed both to the impossibility of an outer‐sphere hydrogen‐bond coordination with directing effect, and to the steric impediment imposed by the substituent at the nitrogen atom. In fact, these results corroborate the high influence of steric effects already described for iridium‐catalyzed borylation reactions [16] …”

“…In fact, these results corroborate the high influence of steric effects already described for iridium-catalyzed borylation reactions. [16] Therefore, it is not surprising that for 4a-aza-8aboranaphthalene, in which the N atom is located in bridgehead position (no NÀ H bond is present), the position α to the N atom, which is significantly hindered by peri-interaction, is not borylated despite being the one with a higher anionic stability according to the calculations done by Molander. [9] With borylation at α position excluded by steric reasons, the selectivity between positions β and γ, which do not have significant steric interference, can be explained by electronic effects.…”

“…We envisioned that iridium‐catalyzed borylation, [15] which is largely dominated by steric effects, [16] could be a potential strategy to achieve β‐functionalization of 4a ‐ aza‐8a ‐ boranaphthalene 1 via C−H activation. Electronic effects, which also play a role in the regioselectivity of these reactions, [16] would favor the selective functionalization of only one of the two non‐equivalent β positions.…”