合成化学致力于解决在合成结构复杂、立体化学多样的分子过程中所面临的效率挑战。在这一背景下，自串联催化（Auto-Tandem Catalysis, ATC）——单一催化剂依次激活两种或多种机制不同的化学转化——持续受到研究者的广泛关注。该方法规避了多步合成中中间体的分离与纯化步骤，实现了反应时间的显著缩短、废物排放的有效控制以及合成成本的系统性降低，从而全面提升合成过程的步骤经济性与效率。然而，传统自串联催化中单一催化剂的固有局限性，不可避免地制约了反应类型的多样性。
基于在双催化体系方面的长期研究，近日，云南大学邵志会教授、李龙副教授团队联合天津大学党延峰教授团队，提出了一种新型串联催化模式，即正交自串联催化（Orthogonal Auto-Tandem Catalysis, OATC）。该策略通过多种催化剂组合，其中每种催化剂独立完成多个不同的催化循环。这一创新性催化范式不仅满足了在单一反应器中使用多种催化剂的需求，而且显著提高了催化效率，为开发高效、绿色的化学转化提供了全新平台。 该催化模式的可行性在过渡金属/有机催化剂交替驱动催化下，成功实现乙烯基环状碳酸酯与亚烷基米氏酸的不对称环化中得到了证明。值得注意的是，作者设计并合成了一类新型含末端烯烃的手性双膦配体（TOPhos），借助该配体，能够以高收率、优异的化学选择性、区域选择性、对映选择性和E/Z选择性，高效构建四取代环外烯烃α-亚烷基-γ-丁内酯骨架，此外，该催化体系展现出了非常广泛的底物适用范围（44 examples, up to 93% yield, >20:1 E/Z, 98% ee）。机理研究表明，该反应过程是由Pd/TOPhos和TBD两种催化剂交替完成的四步连续催化循环。密度泛函理论（DFT）计算揭示了TOPhos配体中末端烯烃在区分竞争性对映选择性反应路径中的重要作用。 在该工作中，邵志会教授、李龙副教授团队与党延峰教授团队合作，提出了正交自串联催化这一种新型的串联催化模式，不仅为高效构建复杂分子提供了有力工具，同时也为绿色化学的发展开辟了新路径。此外，通过开发一类含末端烯烃的手性双膦配体，作者成功实现了首例不对称正交自串联催化反应。末端烯烃在手性双膦配体中的重要作用为不对称过渡金属催化中手性配体的设计提供了有价值的指导。 论文信息 Development of Chiral Bisphosphine Ligands with a Terminal Olefin Enables Asymmetric Orthogonal Auto-Tandem Catalysis Dongyuan He, Hui Xu, Penglong Cao, Luqing Li, Youlian Luo, EI EI Mon, Fangzhi Peng, Long Li, Yanfeng Dang, Zhihui Shao Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202506881
