硼自由基构筑张力、空气稳定硼环：开启功能材料与药物研发新篇

硼环（Boracycles）在功能材料与药物领域意义重大，但含硼四元环因合成困难研究较少。研究人员开展了以硼 - 碳中心双自由基构建空气稳定硼环的研究，通过三重态能量转移催化得到多种硼环衍生物，为其应用开拓新方向。

　　硼环（Boracycles）是重要的功能骨架，与碳类似物相比，常展现出更优异或独特的性能。五元氧硼环（oxaboracycles）是美国食品药品监督管理局（Food and Drug Administration）批准的硼类药物中的关键药效基团。同时，六元硼掺杂多环芳烃（boron-doped polycyclic aromatic hydrocarbons）增强了分子材料的多样性和功能性。然而，含硼四元环由于制备方法有限，研究较少。其固有的环张力使得合成在热力学上不利，阻碍了对其性质和应用的探索。本文报道了一种三重态能量转移催化（triplet energy transfer catalysis）方法，通过硼 - 碳中心双自由基（boron-carbon-centred diradicals）的分子内偶联制备空气稳定的苯并硼杂环戊二烯（benzoboretenes）。此外，通过调节底物的 π 共轭结构和激发能，硼 - 碳中心双自由基可分别发生形式上的 1,6 - 和 1,5 - 环化反应，生成二氢硼氮杂环戊二烯（dihydroborinine）和二氢环丙硼杂环戊二烯（dihydrocyclopropaborole）衍生物。无金属的中性反应条件确保了广泛的反应范围，产生了结构多样的硼环，其稳定性足以通过柱色谱法纯化。对硼环的进一步修饰能够轻松合成具有独特光电性质的氧硼双环（oxaborabicycles）和二氢硼氮杂环戊二烯稠合多环芳烃（dihydroborinine-fused polycyclic aromatic hydrocarbons）。