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解决方案1：
2023年7月27日，美国化学会志（JACS）在线发表了美国康奈尔大学林松课题组的最新研究成果。研究团队展示了在电化学还原条件下，利用频哪醇硼烷（HBpin）作为活化试剂，将苄醇、烯丙醇、醛、和酮转化为烷基硼酸酯的方法。这种策略的关键在于HBpin与醇或羰基化合物形成活性三烷基硼酸酯物种后，再与该中间体发生取代反应。该方法在多种底物中得到验证，展现了其普适性，并被证实适用于复杂分子的后期修饰。
醇和羰基化合物作为重要有机化合物，开发有效手段直接活化转化其含氧基团，能产生更高附加值的化学原料，有助于复杂分子的修饰。然而，由于C-O单（双）键键能大，这类转化极具挑战性。目前，醇的有效活化方式包括亲核取代反应和自由基介导的C-O键断裂，这些方法通常需要分步添加化学计量的试剂。而直接活化醇的方法仍极为稀缺。相比之下，羰基化合物的转化多受限于自由基历程、亲电转化和卡宾介导的反应。虽然有极性转换的报道，但需先分步形成腙后再进行亲电取代。
近年来，还原电化学已成为一种有效活化和转化惰性化学键的手段。该研究团队在前作中发现，通过提供足够的还原电势，烷基卤化物（A）能够通过电子转移-化学反应-电子转移（ECE）过程，使C-X键断裂，形成碳负离子中间体（F）。然后，F与另一个卤代烷（G）反应形成新的C-C键，进而得到交叉亲电偶联（XEC）产物H。基于此，研究者设想设计一个类似的原位活化醇和羰基化合物的电化学反应策略。
在实验中，研究者使用HBpin作为活化试剂和反应物，实现了醇和羰基化合物的脱氧硼化。这一反应涉及自由基过程和离子反应，首先将醇或羰基化合物转化为碳负离子中间体，然后进行取代反应得到烷基硼酸酯。系统条件筛选后，作者发现以HBpin（2.5当量）、镁牺牲阳极、石墨阴极、TBABF4电解液、四氢呋喃溶剂，在无隔膜电解槽中反应，可得到88%的目标产物2。使用不同试剂时，产物产率和副产物生成情况有所差异，显示HBpin对底物活化过程的重要性。
进一步的实验揭示了反应机制：在电解反应开始时快速产生氢气，表明以HBpin为单一硼化试剂，1与HBPin能快速生成三烷基硼酸酯物种（图3，D），有利于抑制碳负离子被质子化还原的竞争性副反应。HBPin本身是很好的亲电试剂，但电势低于- 3.0 V时，未检测到还原峰，因此不会与中间体D发生竞争反应。通过控制实验，作者还对反应机制进行了探究，证实了原位形成的三烷基硼酯（D）是反应的关键中间体。
研究进一步拓展到醛和酮的脱氧硼化，结果显示HBpin能与羰基化合物发生硼氢化形成D中间体，该中间体进行电化学活化，从原料4得到84%的产物2。该方法相较于李朝军课题组的报道有显著不同，后者未提及醇的还原硼化反应。
实验考察了底物的普适性，包括一、二、三级醇、芳基氟化物、硼酸酯、硫醚等都能转化为烷基硼酸酯，并兼容多种官能团。同样，一系列芳基甲醛和酮类化合物、硅醚、氯和苯胺取代的底物、杂环化合物如、吡咯、吗啉、咔唑、N-Boc 哌嗪和吲哚等也能兼容。此外，研究还考察了烯丙醇和共轭烯酮（醛）的普适性，以及在药物和天然产物分子衍生化中的应用，如对茴香偶姻和萨利麝香的底物，以及扎托洛芬甲酯、罗素伐他丁、鬼臼毒素、多奈哌齐等的修饰。
总结而言，林松领导的研究小组通过电化学方法实现了醇和羰基化合物的脱氧硼化，为这些化合物的应用提供了新的可能性，并且为复杂分子的后期修饰提供了新方法。这一研究展示了电化学手段在活化和转化有机化学键中的潜力，为醇类物质的应用开辟了新的途径。未来，随着对该方法工业化应用的探索，其对醇类物质应用的潜在影响将更加显著。