综述：解锁手性碳硼烷并苯的合成

本刊推荐穆（Mu）团队在《细胞报告：物理科学》（Cell Reports Physical Science）发表的突破性研究，首次实现手性碳硼烷并苯（boraphenanthrenes）的模块化合成。其核心机制涉及轴向手性传递与非常规1,2-硼迁移反应，为手性多环芳烃（PAHs）及硼簇功能材料开发提供新范式。

　　

研究背景

手性碳硼烷衍生物的不对称合成虽已有报道，但具有精确手性构型的碳硼烷并多环芳烃体系仍属合成难题。碳硼烷（carborane）作为三维硼簇单元，其独特的电子效应和立体结构可为多环芳烃（PAHs）引入新颖的光电性质与手性功能。然而，由于硼原子的特殊配位行为及立体控制困难，实现碳硼烷与芳环的高对映选择性融合一直面临挑战。

核心突破

穆团队开发了模块化合成策略，成功构建了一系列含有碳硼烷结构单元的手性硼杂菲（boraphenanthrenes）衍生物。该方法的创新性在于实现了从联萘轴手性向碳硼烷中心手性的高效传递，并通过罕见的1,2-硼迁移（1,2-boron migration）过程完成骨架重排。反应过程中，联萘衍生物的轴向手性通过空间传递诱导碳硼烷单元形成稳定的手性中心，而后续的1,2-硼原子迁移则确保了最终产物骨架的平面性与共轭完整性。

机制亮点

机理研究表明，手性控制的关键在于联萘轴手性试剂与碳硼烷前体的立体专一性配位。迁移反应涉及硼原子从碳硼烷簇骨架到相邻芳环的可控转移，这一过程在热力学驱动下发生，同时保持手性构型的完整性。该迁移机制为硼化学提供了新的反应模式，突破了传统硼化物重排反应的局限性。

应用前景

该类手性碳硼烷-多环芳烃杂化体系在手性光电材料、不对称催化配体及生物探针等领域展现潜力。其刚性平面结构有利于构筑高性能有机电子器件，而硼簇单元的可修饰性为功能分子设计提供了多样化平台。该合成方法学的建立为开发新型手性硼簇功能材料奠定了坚实基础。

学术价值

此项工作不仅解决了手性碳硼烷并芳烃的合成难题，更揭示了轴向手性与中心手性转换的新机制，为多环芳烃的手性工程提供了原创性策略。1,2-硼迁移过程的发现对理解硼原子的迁移行为及成键特性具有重要理论意义，将推动硼化学与手性材料学科的交叉发展。