浙理工徐新芳课题组/北大余志祥教授课题组：基于烷基金中间体的不对称[4+2]-环加成反应

联烯是一类常用的有机合成砌块，尤其是在环加成反应中得到了广泛的应用。在手性路易斯碱（CLB）的催化作用下，联烯可以作为C2合成子与α,β-不饱和羰基化合物发生不对称[4+2]-环加成反应，构建六元环状化合物。通常情况下，此类反应主要是联烯的末端碳碳双键参与反应（path a），而内部双键参与的环加成十分困难，目前仅有一例相关的研究报道，且存在底物范围和非对映选择性差等局限性（path b）。因此，探索简单易得的联烯前体或等价物，通过发展相应的催化策略，实现环加成的区域选择性调控是极具挑战的研究课题，在环状化合物的多样性合成方面具有实际研究价值。

图1 联烯的选择性催化环加成反应（来源： Angewandte Chemie ）

近二十年来，金催化的炔烃官能团化转化取得了飞速的发展。在这些研究中，烯基金和金卡宾是两类主要的活泼反应中间体，基于这两类中间体的化学发展了丰富多样的炔烃官能团化反应。 徐新芳教授课题组一直致力于催化的炔烃官能团化领域研究 （ Chin. Chem. Lett. 2022 , 33 , 4969-4979; Org. Biomol. Chem. 2018 , 16 , 8677-8685; J. Am. Chem. Soc. 2021 , 143 , 14703-14711; Angew. Chem. Int. Ed. 2018 , 57 , 17200-17204; Nat. Commun. 2020 , 11 , 2363; Nat. Commun. 2021 , 12 , 1182; Nat. Commun. 2023 , 14 , 6378）。近期，该课题组发现了第三类炔烃催化转化中关键的有机金活性物种：烷基金中间体。该中间体具有较强的亲核性，且稳定性相对较好（可以通过单晶结构表征）。同时，采用非手性金和手性有机小分子催化剂的协同催化策略，课题组发展了基于烷基金中间体的不对称Aldol加成和Mannich加成反应（ Angew. Chem. Int. Ed. 2021 , 60 , 1992-1999）。在此研究基础上，该课题组设计使用炔酰胺化合物作为联烯的等价物，通过烷基金中间体与α,β-不饱和亚胺/羰基化合物的[4+2]-环加成反应（path d），实现了形式上的联烯化合物内烯烃位的不对称环加成反应（path c）。通过这一新的反应途径，不仅避免了不稳定联烯胺原料的使用和合成，同时成功合成得到了联烯化合物环加成反应很难构建的内部碳碳双键参与的环加成产物，为构建手性四氢吡啶/吡喃衍生物提供了一种简便、高效的合成方法。同时，通过与北京大学余志祥教授课题组合作，利用计算化学，进一步阐明了反应的机理和影响选择性的因素。相关研究成果发表在 Angew. Chem. Int. Ed. （DOI: 10.1002/anie.202401557）。

图2 研究设想（来源： Angewandte Chemie ）

基于烷基金中间体的不对称[4+2]-环加成反应