碳亲核试剂与碳亲电剂的交叉偶联反应作为一种可靠的碳−碳(C−C)键形成方法(方案1a)在有机合成中得到了广泛的应用)。在包括Li、Mg、Zn、Sn、Ge、Si、或B在内的各种有机金属试剂中，已被用作碳亲核试剂、有机硼、硅和锡化合物在空气稳定，易于处理，兼容各种官能团。特别是有机硼试剂由于在商业上是可用的，并且表现出非常高的性能，因此被广泛使用作为交叉耦合的组分。近年来，有机金属试剂的氧化交叉偶联和有机卤化物的还原交叉偶联(方案1b和1c)受到了广泛的关注)。
然而，在这些反应中，交叉偶联对同偶联的高选择性是很难实现的。实际上，成功的例子仅限于两个有机基团(R和R‘)的结构在很大程度上是不同的，并且仍然很难根据金属(M)和M‘)或卤素(X和X’)的性质来控制选择性。从综合的角度来看，这是一个需要解决的大问题。
已知有机烯醚类化合物比相应的有机碘与Pd(0）更容易氧化加成，并优先与有机硼酯反应。由于Sb位于Sn和Te之间（2.05），因此在交叉偶联反应中这些元素之间具有中等电负性分别为2.05，1.96和2.10。虽然Kurita组Chaplin
组已经报道了关于三价锑交叉偶联反应生成C−C键的开创性研究，但还没有得到很好的利用。经过详细研究，作者发现具有5,6,7,12-tetrahydrodibenzo[c，f][1,5]azastibocines结构的有机物是有很大的用处，由于特殊的N-Sb配位键而具有增强反应性的耦合组分（方案2）。在PdCl2存在下，采用Ni(OAC)2催化三氯烷与有机硼酸反应到具有高选择性的芳基或烷基有机物。有机物在空气中是稳定的。此反应条件与各种官能团兼容，易于放大。
在研究开始时，因锑是三芳烃的合成方法中方便和通用的，作者以锑(R3Sb)作为合成偶联组分。方案3总结了迄今为止已知的三有机体合成方法。所有这些反应都需要高度反应和水分/氧敏感的试剂和/或条件，这严重限制了与官能团的相容性。因此，作者建立了一种方便和通用的三有机体合成方法。方案3c中第三个过程的第二步是Pd催化的交叉C亲核Sb-试剂与亲电芳基，如芳基卤化物和甲苯酸酯之间的偶联。受前人工作的的启发，作者试图通过电子方法实现交叉偶联反向组合，即亲电Sb-化合物(Ar2SbX)和亲核碳亲核试剂(RB(OH)2)反应，两者都是容易获得和易于处理的。
作者选择氯仿1a和间-甲苯硼酸2a作为模板底物，形成锑−碳(Sb−C)键，优化了反应条件(表1)。令我们高兴的是，这种尝试的交叉耦合在100°C下有效地进行，通过使用在甲苯溶剂中，Na2CO3和4.0当量水存在下，以Ni(OAC)2为催化剂，以96%的产率给出了所需的芳的产率达到96%（表1，条目1）。添加膦配体没有提高效率（条目2−8）。Na2CO3是必不可少的（条目10)，在没有水的情况下产量下降(条目11）。其他Ni、Pd和Cu盐也催化了这一反应，效率较低（条目12−18）。
在最佳条件下，考察了该反应的底物范围（方案4）。方案4a列出了使用各种芳基硼酸获得的结果。具有一个富电子或缺电子取代基的芳基硼酸提供了良好到优良的产率。该反应具有广泛的兼容性，包括氟化物(3m，3s，3w)、三氟甲基(3o，3p，3q，3r)、氯化物(3k，3t)、溴(3n，3u，3v)、碘化物(3l)、醛(3x)、酮(3y，3z)、烯基(3ab)、炔基(3ac)，芳香环上的硅基(3ae)、硅氧基(3af)和酯(3aa)基团。功能化的锑化合物3ag和3ah的产率分别为57%和61%。临位取代的芳基硼酸与1a反应，得到中等至良好产率（53%−85%）的产物3b、3q、3t、3v，表明空间效应在反应中不显著。芳环融合的芳基硼酸可以与氯丁1a顺利偶联，分别以89%、64%和58%的产率提供所需的产物3al、3am和3an。作为派生词 甾体天然产物的E，以86%的收率成功地获得了雌酮3aj的锑类似物。各种异芳基和乙烯基硼酸也可以与1a顺利偶联以提供其他相应的产物，如方案4b所示。值得注意的是，烷基硼酸也与1a反应，得到相应的烷基糖苷5a−d，它们被分离为稳定的固体得到中等到良好的产量(方案4c)。
作者继续研究这种交叉偶联反应使用各种氯丁烷1，结果如方案5所示。含各种氯丁烷，氮上的F取代基与芳基硼酸有效地偶联，得到6a−6k的良好产率。以优良的产率获得了6m−q。此反应条件也适用于合成无环三芳烃，产生6r−6u的高收率。
然后我们研究了卤代烷的反应性。除氯取代外，所有氟取代(1m)、溴取代(1l)和碘取代(1k)均与硼酸2反应得到相应偶联产物，如方案6所示，有趣的是，相对反应性按Cl>Br>I>F的顺序下降（另见图1），这与一般Re与Cl(12h)相比不同，在Br<I(分别为16h和20h)的情况下，需要更长的反应时间来完成Br和I(分别为16h和20h)的反应)。使用较大量的Ni(OAC)2(10mol%)，氟的反应也慢得多，需要24h，产率略低于其他卤素。所有的具有芳基、杂芳基和烷基硼酸的卤代烷类化合物组合提供了相应的产物，产率较好（方案6）。芳基硼酸具有给电子基团倾向于提供相对较高的产率比那些拥有电子吸出基团。
针对本协议的合成应用，进行了大规模生产，得到了34.77g的3a，产率为96%，如方案7所示，表明了该工艺作为一种实用的合成工艺。
接下来，作者进行了一些控制实验，以揭示电子对反应的影响和反应机理（方案13）。用两种芳基硼酸(2c和2aa)进行竞争反应)，结果表明，具有给电子基团的硼酸优先反应(方案13a)。另一方面，在氮上含有吸电子基团的氯丁烷发生反应优先(方案13b)。添加2,2,6,6-四甲基-1-哌啶基氧(TEMPO)或丁基化羟基甲苯(BHT)的2.0当量不抑制反应，3a分别得到81%和75%的产率(方案13c)。这些结果表明，该反应不涉及自由基中间体。锑配体已被证明是金属中心的有效供体，某些条件。Reid的小组报告了Ni(II)卤化物锑化合物的第一个例子（Coord. Chem. Rev. 2015, 297-298, 168−180）。2014年，Gabbai的小组发表了几个有趣的Ni(II)复合物，稳定了三峰锑-磷配体（Dalton Trans. 2004, 554−561）。有几种报道了Ph2SbCl或PhSbCl2与Ni（0）物种反应形成的镍锑二聚体结构（Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 8876-8879; Angew. Chem. 2014, 126, 9022−9025）。受到这些先驱的启发，作者尝试合成Sb-Ni配合物中间体。在THF和膦配体存在下，氯丁酮1a和1n可以氧化地添加到Ni(COD)2中，从而产生可能的Ni物种。
作者开发了一种从卤化物中合成各种锑的一般方法。在选择氟作为氧化试剂的情况下，成功地利用所形成的锑进行了Pd催化的与硼酸的氧化交叉偶联。这两种反应在本研究中发展起来，耐受各种官能团，如醛、酮、硝基、氰基和杂芳基。这里准备和使用的所有都是空气/水稳定的。结果还表明，连续的Ni和Pd催化过程在一个烧瓶中方便地进行，而无需分离中间体。在对照实验的基础上，提出了合理的催化途径。因此，目前的Ni催化反应提供了三有机体作为合成中间体携带各种官能团。这种反应与Pd催化的交叉偶联的结合将构成一条新的、有用的和实用的途径，通过使用广泛可用的硼酸来功能化芳烃。
DOI:10.1002/anie.202011491
