Enantioconvergent alkylation of boron-stabilized organomagnesiums with unactivated alkyl halides using nickel catalysis 

Semin Lee, Seungcheol Han, Joeun Choi, and Seung Hwan Cho*

본 연구에서는 1,1-이붕소알케인의 탈붕소 금속교환을 통해 반응계 내에서 라세믹 알파자리 붕소 유기마그네슘을 형성하고, 이를 니켈 촉매 하에서 비활성 알킬 친전자체 간의 거울상이성질체 수렴형 결합시키는 반응을 보고한다. 본 반응을 통해 다양한 알킬붕소 화합물을 높은 수율과 우수한 거울상선택성으로 합성 가능했으며, 밀도범함수이론 계산을 포함한 여러 메커니즘 연구를 통해 알파자리 붕소 유기마그네슘 중간체의 형성을 뒷받침하고, 입체수렴적 결과의 기원을 규명해냈다. 또한 후기 단계 결합 반응, 그램 규모 반응 및 상업적으로 구입 가능한 1,1-이붕소메테인으로부터 의약품 중간체에 모듈식으로 접근함으로써 본 방법의 합성적 유용성을 입증하였다. 본 연구는 라세믹 유기마그네슘 시약을 이용한 입체선택적 결합 반응의 오랜 한계를 극복함으로써, 라세믹 유기마그네슘 친핵체를 활용한 거울상선택적 결합 형성의 새로운 전략을 제시한다. 본 연구는 합성화학 분야의 국제학술지인 **《Nature Synthesis》**에 게재되었다.

We report a nickel catalysed enantioconvergent coupling of racemic a-borylalkylmagnesium species, generated in situ via deborylative transmetalation of gem-diborylalkanes with magnesium halides, with unactivated alkyl iodides. This protocol delivers a broad range of enantioenriched alkyl boronic esters in high yields and with excellent enantioselectivities. Mechanistic studies, including electrospray ionization mass spectrometry, radical-clock experiments, and DFT calculations, support the formation of a borylalkylmagnesium intermediates and provide insight into the enantioconvergent stereochemical outcome. The synthetic utility of the method is demonstrated through late-stage couplings, gram-scale reaction, and modular access to pharmaceutical intermediates from commercially available diborylmethane. By overcoming long-standing limitations associated with racemic alkyl magnesium reagents in enantioconvergent coupling, this work provides a general strategy for enantioselective alkyl–alkyl bond formation using racemic organomagnesium nucleophiles.

DOI: 10.1038/s44160-026-01107-3