酮类化合物是有机化学中重要的结构单元和合成砌块，尽管有许多方法合成(例如羧酸衍生物与有机金属试剂的反应、过渡金属催化的交叉偶联反应、Friedel-Crafts或Mannich反应)。不断探索新的方法提高其合成效率从容易获得的起始原料。醛的C-H功能化就是用C(sp2)-C键取代C(sp2)-H键。为了使反应高效，必须找到好用的试剂，避免使用有毒金属、繁琐的添加剂或苛刻的反应条件。

醛被广泛用作酮类合成的起始原料，除了添加亲核碳试剂（例如格氏试剂），然后氧化中间体仲醇的经典两步过程之外，醛可通过极性反转产生酰基阴离子等价物的化合物转化为酮。近年来，利用酰基自由基、羰基Heck反应和其他相关过渡金属催化的加成反应以及氢化反应使醛类直接合成酮类，越来越受欢迎。然而，这些方法大多依赖于强碱、过渡金属、辅助配体或苛刻的反应条件。而且，它们中的许多被限制为一种特定类型的醛，脂肪族或芳香族。

硼酸是稳定的碳亲核试剂，由于它的反应性活性较低，通常与过渡金属结合使用。在无过渡金属条件下，以硼酸为试剂形成C-C键的情况比较少见。然而，硼酸中硼原子上的空轨道与亲核试剂的相互作用产生硼酸盐表现出更强的亲核性。硼酸盐参与由附近亲电位引发的迁移反应是硼化学中最重要的反应之一。特别是用氧亲核试剂活化硼酸可以将α-羟醛转化为胺。在这个反应中，乙烯基或芳基硼酸与羟基的配位生成硼酸中间体，该中间体分子间将其碳基团转移到由醛与伯胺或仲胺相互作用形成的亲电亚胺物种上。作者推测，醛类与亚硝基苯相互作用形成的中间体也可以起到类似的作用。康普顿斯大学Pluridisciplinar研究所Aurelio G. Csáky教授报道了，在硼酸存在下，醛与亚硝基苯的相互作用会导致中间体具有硼酸酯特征，从而能够通过形成亚胺离子激活醛C-H键，在温和条件下，一锅法由醛转化为酮通过关键的1,4-硼碳迁移。

在经过简单的条件筛选，作者确定了最佳反应条件，反应条件为1.5当量的烯基硼酸和1.1当量的硝基苯在甲苯溶液中室温83%得到酮。在得到最佳反应条件后，作者对底物的普适性进行了考察。一系列醛以及硼酸均具有较好的产率。反应普适性较好。

随后作者进行了控制实验来了解反应机理。当反应不加亚硝基苯时，没有产物生成。没有硼酸时，醛和亚硝基苯3a也没有反应。在没有醛的条件下，亚硝基苯3a转化为偶氮苯。中间体52在亚硝基苯3a条件下没有反应，在1,4-苯醌或苯乙烯的存在下反应不受抑制，排除了可能由亚硝基苯的氧化还原特性引起的自由基途径。在无水甲苯脱气条件下或在氧气气氛下进行反应时，产率没有变化，排除了反应过程中氧气的参与。苯-d6的中原位1H核磁共振波谱显示反应物苄氧乙醛(1a)，苯乙烯硼酸(2a)和亚硝基苯(3a)缓慢转化为酮4，没有检测到任何中间体。对照实验中使用硼酸酯或类似于硼酸的三氟硼酸钾，未能产生预期的酮产物。这说明反应中形成亲核硼阴离子，此外，关键中间体中硼酸盐的碳链的迁移必须是分子内的，因为使用高亲核三氟硼酸盐的类似物时，2a没有反应。用TMSCl或BF₃处理三氟硼酸钾类似物，试图形成一个更亲电的物种(R₂BF₂)，生成多个无法鉴别的产物。为了进一步描述反应的机理，更多的光谱和计算研究正在进行中。

作者出可能的机理是醛的氧与硼酸的配位可以触发亚硝基苯的亲核加成，产生低平衡浓度的不稳定中间体I，该中间体具有硼酸性质，增强了醛中氢原子的酸性。在亲核硼酸盐中心附近环化生成一个弱亲电试剂III，并通过1,4-迁移迅速生成IV，这种胺类中间体在水解后形成最终的酮。

总结，作者开发了一种在亚硝基苯存在下，醛可以直接与硼酸在一锅反应转化为酮，条件温和，不需要过渡金属。也适用于各种醛类，烯基和芳基硼酸，发展了一种实用的，可扩展的，以及操作简便合成酮类化合物的方法。

DOI：10.1002/anie.202015835