使用无过渡金属方法实现烷基卤代物的硼化反应在有机合成化学中被广泛需求。迄今为止，已有的实现这一转化过程的方法通常需要使用高活性的烷基碘代物或者苄基/烯丙基卤代物作为反应物，底物范围非常有限。

近日，清华大学基础分子科学中心焦雷课题组通过对该课题组发展的联硼酸酯/碱/吡啶体系深入的机理研究（J. Am. Chem. Soc., 2017, 139, 607; Chem. Sci., 2018, 9, 2711; J. Am. Chem. Soc., 2019, 141, 9124），成功实现了一种可见光促进的非活化烷基溴代物的自由基硼化反应。该反应具有温和的反应条件和较广泛的底物范围，包括一级和二级烷基溴代物。

对于该反应的机理研究表明，联硼酸酯/碱/吡啶体系中的关键中间体2,2’-联吡啶-硼基阴离子配合物不仅是一种有机强电子给体，同时也是一种强亲核试剂。亲核取代产物4-烷基-二氢吡啶中间体在光照条件下可以生成烷基自由基中间体并且发生后续的硼化反应。这一新颖的亲核取代/光照自由基生成的机理也可以用于引发其他自由基反应，比如氢原子转移、自由基加成和自由基环化等。因此这一体系提供了一种使用有机催化方式将烷基溴代物转化为烷基自由基的新策略。

    该研究成果在《德国应用化学》（Angew. Chem., Int. Ed. 2020, 59, 2095）杂志上报道。该研究工作得到了国家自然科学基金委的支持。