铑/铜协同催化的末端炔烃不对称烯丙基化反应

过渡金属催化的不对称烯丙基取代反应是对映选择性碳-碳键的有效方法之一。但在常用的过渡金属（Pd、Ir和Rh）存在的条件下，炔烃有多种反应途径，直接用端炔作为亲核试剂的不对称烯丙基取代反应是非常困难的。Hoveyda课题组第一次报道了铜催化炔基铝试剂的不对称烯丙基炔基化反应。Carreira课题组和Breit课题组也分别通过炔基硼试剂和炔基羧酸高对映选择性地合成出1,4-烯炔化合物。Sawamura 和Ohmiya课题组第一次直接使用末端炔烃，在铜和氮杂环配体的催化下实现了对映选择性烯丙基炔基化反应，此反应在使用三异丙基硅基乙炔和位阻较大的炔烃时能观察到高对映选择性。Tan和Lee课题组报道了在两相条件下，铜/胍类配体催化的环状烯丙基溴的对映选择性烯丙基炔基化反应。考虑原子经济性和官能团的兼容性，使用末端炔烃，发展温和条件下的不对称烯丙基炔基化反应是很有必要的（图1）。

图1. 过渡金属催化的不对称烯丙基炔基化反应

近日，上海交通大学李长坤课题组报道了铑和铜协同催化的Sonogashira类型的烯丙基炔基化反应。该反应在温和条件下，从消旋的烯丙基碳酸酯出发，多种官能团化的芳基或烷基末端炔烃都可以高产率、区域选择性和对映选择性地转化得到手性1,4-烯炔。

图2. 末端炔烃的适用范围

烯丙基碳酸酯方面，多种不同取代消旋二级烯丙基碳酸酯都能参与反应，并得到高的对映选择性。三级烯丙基碳酸酯也能参与反应，但只能得到中等的对映选择性（图3）。

图3. 烯丙基碳酸酯的适用范围

为进一步考察底物的普适性，作者还用线性烯丙基碳酸酯作为底物进行了烯丙基炔基化反应。比起二级烯丙基碳酸酯，无论是Z或E式烯丙基碳酸酯都反应较慢，但对映选择性都能保持在90% ee以上（图4）。克级实验中，通过延长反应时间，催化剂的用量能降低到百分之一。再一步衍生化得到了固体化合物5，通过单晶衍射确定了其绝对构型是S。

图4. 线性烯丙基碳酸酯反应活性及产物绝对构型

通过当量控制实验，作者提出了一种可能的反应机理。首先铑通过氧化加成得到三价铑烯丙基中间体。三价铑烯丙基中间体跟炔基铜发生转金属，再通过还原消除得到最终产物（图5）。三齿配体在金属铑和铜催化的过程中以及当量反应中都是必需的。

图5. 当量反应

这一成果近期发表在J. Am. Chem. Soc.上，论文第一作者是上海交通大学化学化工学院博士后黄文宇博士。

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Regio- and Enantioselective Allylic Alkylation of Terminal Alkynes by Synergistic Rh/Cu Catalysis

Wen-Yu Huang, Chun-Hua Lu, Samir Ghorai, Bing Li, Changkun Li*

J. Am. Chem. Soc., 2020, DOI: 10.1021/jacs.0c08283