低價(jià)金屬催化不飽和烴與醛的氧化環(huán)化過程是金屬有機(jī)化學(xué)中重要的基元反應(yīng)。在無需預(yù)先官能團(tuán)化和制備當(dāng)量的高活性有機(jī)金屬試劑的條件下，直接高效地實(shí)現(xiàn)手性烯丙醇和高烯丙醇的構(gòu)建。雖然近些年來金屬催化不飽和烴與醛通過氧化環(huán)化的不對(duì)稱偶聯(lián)反應(yīng)有很大發(fā)展，尤其是鎳催化炔烴與醛的不對(duì)稱還原偶聯(lián)反應(yīng)，但該類反應(yīng)仍存在很大局限性；能夠?qū)崿F(xiàn)的不對(duì)稱轉(zhuǎn)化主要局限在炔烴參與的反應(yīng)，而反應(yīng)模式主要局限在還原偶聯(lián)反應(yīng)。聯(lián)烯相比于炔烴由于具有多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)，存在多種反應(yīng)模式和可能性，相比于炔烴，聯(lián)烯與醛的氧化環(huán)化反應(yīng)的區(qū)域和立體選擇性的精準(zhǔn)控制更加具有挑戰(zhàn)性。目前鎳催化聯(lián)烯與醛通過氧化環(huán)化的偶聯(lián)反應(yīng)無法實(shí)現(xiàn)多樣化區(qū)域選擇性的精確控制，不對(duì)稱反應(yīng)尚無報(bào)道。而發(fā)展利用豐產(chǎn)金屬鈷催化，通過手性配體的調(diào)控，實(shí)現(xiàn)發(fā)散式區(qū)域選擇性地構(gòu)建一系列多樣化的手性烯丙醇和高烯丙醇是非常必要的。

　　中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所金屬有機(jī)化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的孟繁柯課題組一直致力于鈷催化的不對(duì)稱反應(yīng)的研究。在前期的研究中，孟繁柯課題組發(fā)展了一系列鈷催化新型不對(duì)稱反應(yīng)（Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 11049 –11053；Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 2694–2698；Cell Reports Physical Science 2021, 2, 100406；J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 12755–12765; J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 5233–5240; Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202205624; J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 3588–3598）。近期，該課題組在探索1,1-二取代聯(lián)烯與醛的不對(duì)稱偶聯(lián)反應(yīng)過程中，利用不同的手性膦配體，精確地調(diào)控了氧化環(huán)化過程的區(qū)域選擇性和立體選擇性，實(shí)現(xiàn)了多種反應(yīng)路徑選擇性的控制，發(fā)散式地構(gòu)建了一系列手性烯丙醇和高烯丙醇化合物，取得了新的研究進(jìn)展。（Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202219257）

　　孟繁柯課題組發(fā)現(xiàn)，利用不同的手性雙膦配體，使得1,1-二取代聯(lián)烯和醛可以通過不同的區(qū)域選擇性的氧化環(huán)化過程，并高效地控制立體選擇性，產(chǎn)生的鈷雜環(huán)中間體中碳鈷鍵被質(zhì)子化，實(shí)現(xiàn)路徑發(fā)散式的不對(duì)稱還原偶聯(lián)反應(yīng)；其中的一條路徑中，我們首次實(shí)現(xiàn)了烯丙基鈷對(duì)映選擇性的質(zhì)子化反應(yīng)。設(shè)計(jì)了一種通用的策略，向金屬中心引入甲基，更加有效地增加金屬中心的位阻，在膦噁唑啉配體促進(jìn)下，實(shí)現(xiàn)了通過扭轉(zhuǎn)底物控制區(qū)域選擇性的氧化環(huán)化過程的不對(duì)稱甲基化偶聯(lián)反應(yīng)，以專一的區(qū)域選擇性構(gòu)建手性高烯丙醇化合物。通過機(jī)理研究，我們證實(shí)反應(yīng)通過鈷甲基物種，實(shí)現(xiàn)底物控制區(qū)域選擇性的扭轉(zhuǎn)。產(chǎn)物經(jīng)過進(jìn)一步轉(zhuǎn)化，合成一系列其它方法很難得到的多官能團(tuán)化的手性醇砌塊。

　　此項(xiàng)工作由有機(jī)所博士生黃巍完成。該研究得到科技部、國家自然科學(xué)基金委、上海市科委、中國科學(xué)院、上海有機(jī)所和金屬有機(jī)化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的大力資助。