从简单易得的原料出发，通过惰性碳氢键不对称官能团化反应实现多种功能化分子的合成，兼具高原子经济性和步骤经济性。近年来，钯催化的不对称烯丙基碳氢键官能团化反应取得了长足的发展。其中，立体化学控制主要有手性钯配合物和手性抗衡离子这两种模式。相比之下，瞬态手性亲核试剂模式在该领域目前还没有成功的报道。主要是因为碳氢键的断裂往往是此类反应的决速步骤，而原位形成的高活性烯丙基钯中间体快速地被亲核试剂所捕获，会导致很强的背景反应。因此，基于瞬态手性亲核试剂策略实现不对称烯丙基碳氢键转化依然是充满挑战的难题。
双金属催化体系具有更广的应用范围和更为高效的协同催化效果，近年来在有机合成领域发挥着重要作用。最近，深圳湾实验室冯小明教授团队发展了一种Pd(0)/Co(II)双金属催化体系，并将其与他们团队发展的手性双氮氧配体成功结合，利用瞬态手性亲核试剂策略，高区域选择性和高立体选择性地实现了β-酮酸酯的不对称烯丙基化反应。 在最优的反应条件下，作者对β-酮酸酯底物的适用范围进行了考察。对于苯环上连有不同电性取代基的1-茚酮衍生物、环状β-酮酸酯、开链状β-酮酸酯以及苯并呋喃酮底物，都能表现出良好的兼容性。同时该催化体系也适用于N-Boc保护的氧化吲哚类底物。 接下来，作者对多种末端烯烃进行了详细的考察。发现该催化体系对含有不同取代基的烯丙基苯类衍生物、1,4-二烯以及非活化的末端烯烃具有良好的反应活性，优异的区域选择性和立体选择性。此外，作者还将该催化体系应用于多种复杂天然产物和活性分子的后期修饰，取得了令人满意的结果。 作者通过同位素标记实验，表明在反应过程中碳氢键的断裂是该反应的决速步骤，并且是不可逆的过程。动力学实验研究发现反应速率方程只与Pd物种以及氧化剂的浓度有关，也进一步验证了碳氢键的断裂是反应的决速步骤。 在该工作中，冯小明教授团队采用了双金属催化模式，利用瞬态手性亲核试剂策略，实现了钯催化的不对称烯丙基碳氢键官能团化反应，这也是首次将瞬态手性亲核试剂策略应用于该领域的报道。该方法和策略为实现不对称烯丙基碳氢键官能化反应打开了一个新的通道，可以预见未来会有更多成功的应用。 论文信息： Bimetallic Palladium/Cobalt Catalysis for Enantioselective Allylic C−H Alkylation via Transient Chiral Nucleophile Strategy Hongkai Wang, Yang Xu, Fangqing Zhang, Yangbin Liu, Xiaoming Feng Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202115715
