联芳基在生物活性化合物，有机材料和药物中作为结构性基元发挥着重要作用，因此开发形成芳基-芳基键的新方法成为人们持续关注的话题。自1901年Ullmann首次报道联芳基合成以来，引入了不同的合成策略，包括过渡金属催化的偶联，直接和脱氢的C-H芳基化和脱羧偶联。此外，人们还致力于开发无过渡金属的方法。与经典的Suzuki-Miyaura偶联反应一样，这些无过渡金属的许多方法都使用有机硼化合物作为芳基供体。据报道，四苯基硼酸酯可以通过电化学或光化学氧化与联苯偶合。但是，仅提出了几种通过硼酸酯配合物与化学氧化剂的分子内配体偶联直接氧化联芳基的方法。在这些转化中，选择铱（IV），钒（V），ZnII4L6笼或在存在双氧的条件下使用氯硅烷作为氧化剂（方案1A，B）。然而，主要是通过使用这些方法制备对称的联芳基，而不对称的四芳基硼酸酯的氧化交联仍然具有挑战性，并且仅限于一些实例。最近，Didier课题组报道了不对称四芳基硼酸酯的电化学氧化偶联，得到相应的混合联芳基。（J. Am. Chem. Soc. 2020, doi:10.1021/jacs.9b12300）
通过设计使用Bobbitt盐1作为一种温和且廉价的氧化剂，实现四芳基硼酸盐的无过渡金属偶联。本文中，该方法不仅可以用于制备对称联芳基，而且还可以用于原位生成的不对称四芳基硼酸酯的选择性交叉偶联。不对称四芳基硼酸酯可通过向三芳基硼烷中添加芳基格氏试剂或芳基锂形成（方案1C）。缺电子的对三氟甲基苯基硼酸盐在选择性交叉偶联反应中起到了关键作用。
通过在60°C下在MeCN中使用1.2当量的TEMPO+BF4–形成联芳基3a的产率为81％。便宜的Bobbitt盐1（4-（乙酰氨基）-2,2,6,6四甲基-1-氧代哌啶四氟硼酸盐）分离得到88％的产率。
在该条件下，对四芳基硼酸酯2b-h进行了考察。硼酸盐（Na+或K+）的抗衡阳离子M+不影响偶联过程。吸电子CF3基团的存在几乎完全抑制了转化，这可能是由于氧化电位增加2i的峰，通过GCMS分析只能检测到3i的痕迹。可以利用这种硼酸盐中的三氟甲基苯基不参与氧化性C-C偶联，以进行选择性的交叉偶联过程（见下文）。
TEMPO+BF4–是一种双电子氧化剂，在这些偶联中会形成副产物TEMPOBAr2。原则上，TEMPOBAr2可以异位再氧化为起始的氧铵盐。考虑到廉价，方便易于操作，副产物少等方面，通过优化发现在2 bar O2下添加30 mol％的NaNO2和H2SO4，可以在催化条件下使用15 mol％的Bobbitt盐获得联芳基3a-h（方案2，方法B），可以使用普通的Schlenk管进行施加，并且不需要高压釜技术。在催化循环中，原位产生的NO2将4-AcNH-TEMPOBAr2再氧化为相应的氧铵盐，NO2被O2再生。与化学计量的变体（方法A）相比，方法B通常提供的联苯芳基3f，3h和联苯基3g的制备证明收率略低。在这些情况下，盐类配合物被完全转化，相应的酚衍生物被视为主要副产物，说明产率较低。对照实验表明，在不存在氧铵盐1的情况下，仍然发生四芳基硼酸酯2a-h的偶联。显然，NO2能够直接氧化四芳基硼酸盐，从而进一步降低了我们的均偶联过程的成本。方法B和C基于简单廉价的催化剂，代表了第一个无过渡金属的四芳基硼酸酯氧化配体偶联的催化方案。
接着考察了非对称四芳基硼酸盐作为底物的交叉偶联。初步研究表明，用TEMPO+BF4–氧化衍生自Ph3B和对甲苯基锂或（4-甲氧基苯基）锂的四芳基硼酸酯几乎完全导致交叉偶联产物Ph-p-CH3C6H4（53％）和Ph-p-CH3OC6H4（52％，请参阅SI）。然而，三苯基（4-（三氟甲基）苯基）硼酸酯产生联苯作为主要产物（52％），并且仅观察到痕量的三氟甲基化联芳基（参见S1）。这些发现和硼酸盐2i的氧化均偶联反应失败（参见上文）表明，芳基部分的吸电子取代基降低了配体的偶联趋势，能够使混合的硼酸盐中更多的富电子芳烃选择性偶联。（对-甲苯基）pheB（pin）Li和反应性更高的（对-甲苯基）pheB（cat）Li均未与TEMPO+BF4–生成4-甲基联苯反应（见SI，pin =pinacolato，cat = catecholato ），表明偶联仅限于硼酸四芳基酯。此外，烷基/芳基偶合不起作用，如用Bobbitt盐对三乙基（6-甲氧基萘-2-基）硼酸锂的氧化测试（参见S1）。
因此，作者设计了一种用于原位生成的混合的四芳基硼酸酯的氧化交叉偶联的合成策略，该混合的四芳基硼酸酯包含两个对三氟甲基化的苯基作为伪配体（方案3）。选择稳定的芳基（p-CF3C6H4)2B-NH3加合物4作为起始材料，其在用HCl（在Et2O中）处理后可容易地原位转化成相应的三芳基硼烷。添加芳基锂或芳基格氏试剂导致形成相应的混合四芳基硼酸盐（Ar1Ar2p-CF3C6H4)2BM，M = Li或MgX）。
除去溶剂后，将粗硼酸盐配合物重新溶解在乙腈中，然后使用化学计量或催化量的Bobbitt盐（1）进行氧化，应用方法A或B进行交叉偶联的考察。此外，还开发了一种从双（4（三氟甲基）苯基）异丙氧基硼烷开始的模块化方法，其中可以依次添加两个不同的芳基，然后将其偶联至相应的联芳基。整个序列包括两种不同的芳基锂化合物的选择性交叉偶联，并且容易获得的双（4-（三氟甲基）苯基）异丙氧基硼烷用作偶联剂（方案4）。应用此序列，成功制备了不对称联芳基5a，5f，5y和5z，总收率为43-56％。
根据较早的报道，我们提出了四芳基硼酸酯中配体交叉偶联的以下机理（方案5）。Bobbitt盐对硼酸盐4的单电子氧化最有可能发生在最富电子的芳基部分，而两个虚拟取代基保持不变。如此产生的中间体I经历分子内的1，2-芳基移位以提供环己二烯基基团II。电子含量更高的芳基的迁移优于两个三氟甲基化苯基的迁移。在Hirao等人的交叉实验的支持下，配体偶联很可能在分子内进行。中间体II可以通过两种略有不同的途径进一步反应。4-AcNH-TEMPO将II进行单电子氧化成阳离子III，然后对如此生成的4-AcNH-TEMPO-进行硼原子的亲核攻击，得到联芳基5和副产物V。或者，自由基/自由基交联II与4-AcNHTEMPO的偶联，由持久自由基效应控制，导致中间体IV，然后可以杂化为III。
总之，作者报道了在四芳基硼酸酯中使用新颖的无过渡金属的氧化配体偶联，用于使用氧铵盐作为廉价且温和的氧化剂来合成各种联芳基。该策略也可用于选择性不对称联芳基制备的交叉偶联。原位形成带有不同芳基的四芳基硼酸酯，并通过安装未反应的三氟甲基化苯基作为假配体来控制交叉选择性。除了使用化学计量的Bobbitt盐1的标准方法外，还可以使用氧化剂1作为催化剂，结合NO2作为助催化剂和O2作为末端氧化剂，实现四芳基硼酸盐中的配体偶联。对于反应性硼酸盐，即使在不存在1的情况下，以NO2为唯一催化剂也可以进行偶联。四芳基硼酸酯中无过渡金属的氧化配体偶联催化过程是前所未有的。
Angew. Chem. Int. Ed. DOI: 10.1002/anie.202002595
