多官能化手性分子的構(gòu)建是化學(xué)研究中極具吸引力的前沿領(lǐng)域。在此背景下，金催化的不對稱炔烴轉(zhuǎn)化反應(yīng) —— 通過斷裂一條或兩條 π 鍵并實(shí)現(xiàn)官能化 —— 已成為一類通用性極強(qiáng)的合成方法。該方法原子經(jīng)濟(jì)性高、成鍵效率優(yōu)異，可快速構(gòu)建結(jié)構(gòu)多樣、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的手性化合物。近幾十年來，隨著結(jié)構(gòu)精細(xì)的金催化劑不斷發(fā)展，反應(yīng)的化學(xué)選擇性與區(qū)域選擇性已得到很好的控制，但對映選擇性調(diào)控依然存在挑戰(zhàn)。這主要源于金配合物固有的線性配位構(gòu)型所對應(yīng)的外層催化模式。此外，涉及兩條 π 鍵斷裂的炔烴多官能化反應(yīng)中，級聯(lián)過程可能出現(xiàn)催化劑解離，使得立體化學(xué)控制更為復(fù)雜。另一方面，不同底物對空間位阻與電子效應(yīng)的要求差異顯著，導(dǎo)致手性金催化劑的效率往往難以預(yù)測。因此，發(fā)展一種模塊化、實(shí)用性強(qiáng)、可利用商品化催化劑實(shí)現(xiàn)炔烴官能化高對映選擇性轉(zhuǎn)化的策略，仍然具有迫切需求。

近日，浙江理工大學(xué)徐新芳團(tuán)隊(duì)總結(jié)了近期發(fā)展金 / 有機(jī)協(xié)同催化策略以應(yīng)對上述挑戰(zhàn)的研究工作。該方法通過手性有機(jī)催化劑介導(dǎo)，對兩類不同的前手性金結(jié)合中間體 —— 金烯醇化物與烯丙基金物種 —— 進(jìn)行不對稱捕獲。首先，利用金催化炔烴氧化生成金卡賓，我們通過手性布朗斯特酸促進(jìn)瞬態(tài)金烯醇化物的對映選擇性曼尼希加成，實(shí)現(xiàn)了卡賓的多種不對稱偕位雙官能化轉(zhuǎn)化，成功構(gòu)建手性二氫呋喃 - 3 - 酮與手性 α- 烷氧基 -β- 氨基酮類衍生物。此外，對非活化內(nèi)炔衍生的金卡賓進(jìn)行不對稱偕位雙烷基化，可得到含季碳手性中心的多官能化手性鏈狀與環(huán)狀酮。

其次，烯丙基金中間體由乙烯基金中間體經(jīng)芳構(gòu)化驅(qū)動的雙鍵遷移生成，該關(guān)鍵中間體由本課題組首次分離并通過 X 射線單晶衍射表征。在金雞納堿衍生的手性方酰胺共催化下，該中間體可與不同親電試劑發(fā)生多種不對稱烯型反應(yīng)，包括羥醛型、曼尼希型加成、形式邁克爾加成、分步 [4+2] 環(huán)化以及多樣化胺化反應(yīng)。在上述所有轉(zhuǎn)化中，非手性金配合物在溫和條件下促進(jìn)關(guān)鍵前手性金中間體的生成，而手性有機(jī)催化劑在后續(xù)捕獲階段實(shí)現(xiàn)了極高水平的立體控制。

該協(xié)同策略的突出特點(diǎn)是模塊化與實(shí)用性。通過合理組合非手性金配合物與易得的手性有機(jī)催化劑，我們避免了冗長復(fù)雜的手性配體篩選過程，只需更換捕獲試劑并匹配適宜的手性有機(jī)催化劑，即可實(shí)現(xiàn)多種新型不對稱炔烴轉(zhuǎn)化。這一靈活平臺不僅解決了炔烴官能化中長期存在的立體化學(xué)難題，也為不對稱合成中新型催化體系的設(shè)計(jì)開辟了新路徑。

https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.accounts.6c00075