作者：杉杉

导读：

近日，河南师范大学常俊标与白大昌团队在Nat. Commun.中发表论文，报道一种全新的配体调节的镍催化α-(氟烷基)苯乙烯的区域发散性氢硅化反应方法学(无需脱氟)，进而成功完成了两种具有独特区域选择性的氟烷基取代硅烷分子的构建。其中，使用单齿膦配体，可生成anti-Markovnikov (β-氟烷基取代硅烷)。使用双齿膦配体，可生成更具挑战性的Markovnikov产物 (α-氟烷基取代硅烷)。同时，该反应具有原料易得、底物范围广泛、优异的区域选择性以及原子与步骤经济性等特点。机理研究表明，通过α-CF₃镍中间体的配体结构控制反应的区域选择性。DFT计算揭示了一种涉及开壳单重态(open-shell singlet state)的独特机理，这对于生成复杂的四取代Markovnikov产物至关重要

Nickel-catalyzed regiodivergent hydrosilylation of α-(fluoroalkyl)styrenes without defluorination

D. Bai*, K. Zhong, L. Chang, Y. Qiao, F. Wu, G. Xu, J. Chang*.

Nat. Commun. 2024, 15, 6360. doi: 10.1038/s41467-024-50743-w.

正文：

有机氟化合物在制药、农用化学品与材料科学领域得到了广泛的应用。 其中，将三氟甲基引入有机小分子中，在药物开发与农用化学工业中具有特殊作用，可以提高其亲脂性、代谢稳定性与生物活性。然而，与已充分研究的构建C(sp²)–CF₃与C(sp)–CF₃键的方法相比^[1]，采用过渡金属催化构建C(sp³)–CF₃键的方法却较少有相关的研究报道^[2]。最近，诸多研究团队开发了多种利用α-(三氟甲基)苯乙烯构建高价值氟化有机化合物的方法^[3]。 然而，此类反应主要集中于通过C-F键断裂构建偕-二氟烯烃及其衍生物(Fig. 1A)。另一方面，过渡金属催化烯烃的氢硅化是一种原子经济且有吸引力的制备有机硅烷的方法。然而，对于廉价金属催化末端烯烃的氢硅化的主要难题在于Markovnikov与anti-Markovnikov加成产物的区域选择性控制。2020年，Norton课题组报道了一种利用硅烷将钳形连接的Ni(II)-H物种插入α-(三氟甲基)苯乙烯中，但仅通过β-F消除合成了偕-二氟烯烃产物(Fig. 1B)^[4]。这里，河南师范大学常俊标与白大昌团队报道一种全新的配体调节的镍催化α-(氟烷基)苯乙烯的区域发散性氢硅化反应方法学，进而成功完成两种具有独特区域选择性的氟烷基取代硅烷分子的构建 (Fig. 1C)。

首先，作者采用苯乙烯衍生物1a与Ph₂SiH₂ 2a作为模型底物，进行相关反应条件的优化筛选 (Table 1)。进而确定最佳的反应条件为：采用Ni(cod)₂作为催化剂，PPh₃作为配体，在甲苯反应溶剂中，反应温度为30 ^oC，最终获得96%收率的直链产物3a (L:B > 20:1)。同时，将配体改为BINAP时，可以96%的收率得到支链产物4a (L:B > 1:20)。

在上述的最佳反应条件下，作者对合成β-氟烷基取代硅烷的底物范围的进行深入研究 (Fig. 2)。首先，当底物1中的芳基上含有一系列供电子、吸电子与卤素等官能团时，均可顺利进行反应，获得相应的产物3a–3n，收率为40-99%，L:B 为7:1->20:1。其中，由于空间位阻的原因，导致产物3n的收率偏低(40%)。值得注意的是，一系列活性的基团(如烷氧羰基、胺等)，均与体系兼容。然而，其他对还原条件敏感的官能团，如醛、酮与亚胺，与这种氢化硅烷化反应不相容。其次，一系列(杂)芳基取代与联芳基烯烃，也能够顺利进行反应，获得相应的产物3o–3z与3aa–3ac，收率为54-99%，L:B 为9:1->20:1。其中，对于富电子(杂)芳基取代的烯烃，使用NHC配体L1，可使反应具有优异的区域选择性，如3u–3x。此外，PhMeSiH₂也是合适的底物，可以79%的收率得到anti-Markovnikov产物3ad，dr为1:1。然而，(3-(三氟甲基)丁-3-烯-1-基)苯、Ph₃SiH、PhSiH₃的反应均未能得到所需产物，即使在高温下也仅能回收起始原料。

紧接着，作者对合成α-氟烷基取代硅烷的底物范围的进行深入研究(Fig. 3)。首先，当底物1中的芳基上对位含有各种官能团时，均可顺利进行反应，获得相应的产物4a–4h，收率为86-99%，B:L > 20:1。然而，对于醛、酮、亚胺与胺等还原条件敏感官能团，均与体系不相容。同时，当底物1中的芳基上含有烷氧羰基取代基，仅获得<10%收率的产物4ii。对于三氟甲磺酸酯取代的烯烃，可以38%的收率得到产物4k。当底物1中的芳基上间位含有甲基时，也能够顺利进行反应，获得相应的产物4l(收率为99%，B:L>20:1)与4m(收率为31%，B:L为9:1)。然而，当底物1中的芳基上邻位含有甲基时，由于空间效应，导致反应未能进行，如4n。其次，一系列(杂)芳基取代烯烃与联芳基取代烯烃，也是合适的底物，获得相应的产物4o–4z，收率为45-99%，B:L为5:1-> 20:1。其他氟烷基取代基的烯烃，也与体系兼容，获得相应的产物4aa(收率为46%，B:L>20:1)与4ab(收率为40%，B:L>20:1)。此外，PhMeSiH₂也是合适的底物，但区域选择性与非对映选择性较差(如4ad)。然而，(3-(三氟甲基)丁-3-烯-1-基)苯、Ph₃SiH与PhSiH₃均未能有效的进行反应。随后，作者对反应的实用性进行了研究 (Fig. 4)。首先，放大规模实验，均以99%的收率分别得到产物3r(L:B >20:1)与4r(B:L > 20:1)。其次，3r与4r可分别进行脱氟、氧化、脱氢、共轭加成等反应，分别获得相应的衍生物5–10，收率为54-89%。

接下来，作者对上述区域发散性氢硅化过程的反应机理进行进一步研究 (Fig. 5)。首先，自由基捕获实验结果表明，反应涉及一种Chalk-Harrod反应途径，而不是自由基途径(Fig. 5A)。EPR实验也支持这一结果(见SI)。通过对末端烯烃中三氟甲基的作用研究表明，三氟甲基是一个独特的σ-吸电子基团，对于区域选择性形成Markovnikov产物4至关重要(Fig. 5B)。同时，在Conditions A下，环丙基取代的烯烃得到开环产物13。这种区域选择性与Me或ⁱPr取代的烯烃相反，可能是由于环丙基取代基的有利β-C消除，表明NiH插入与β-H消除是可逆的。产物13的形成表明了NiH的插入途径，而非Ni-Si的插入途径。氘代实验结果表明，当PPh₃用作配体时，Ni-D配合物(来自Ph₂SiD₂)插入烯烃1d，然后β-H消除，得到NiH配合物。而当BINAP用作配体时，在Conditions B下获得氘代产物4d-d_n，硅原子上掺入93%的氘，甲基中仅发生8%的H/D交换。这一结果表明，β-H消除过程不太可能与BINAP配体一起进行(Fig. 5C)。此外，平行KIE研究结果表明，Si-H键的断裂不是决速步骤。同时，NiH插入与β-H消除过程发生在C-Si键形成之前(Fig. 5D)。

最后，作者对氢硅化反应的区域选择性起源，进行了相关的DFT计算研究(Fig. 6与Fig. 7)。在Ni/BINAP-催化合成Markovnikov产物中，Ni(0)配合物通过过渡态TS1经历[Si]-H的氧化加成，生成中间体INT2。其次，α-(三氟甲基)苯乙烯1b与NiH配合物INT2配位并经历[1,2]-插入，通过过渡态TS3生成中间体INT4。或者，NiH [2,1]-插入，通过过渡态TS2形成中间体INT3。与[2,1]-插入相比，[1,2]-插入中观察到的较低能障归因于三氟甲基的σ-吸电子效应。随后，中间体INT4中的C(sp³)–Si还原消除通过过渡态TS4发生。此外，从闭壳单线态INT4通过自旋态变化得到的开壳单线态物质INT4–oss将通过过渡态TS4–oss发生。最后，与Ph₂SiH₂ 2a的配体交换释放Markovnikov产物3b和活性催化物种INT1，以完成催化循环。

此外，在Ni/PPh₃催化体系中(Fig. 7)，[Si]-H通过过渡态TS5氧化加成到镍中心，生成中间体INT6。α-(三氟甲基)苯乙烯1b与镍中心配位，生成INT7，其经过[2,1]-插入，通过过渡态TS6生成中间体INT8。其次，中间体INT8中的C(sp³)–Si还原消除是通过过渡态TS7发生的。该过程最终可生成anti-Markovnikov产物3b，并通过与另一种Ph₂SiH₂ 2a的配位再生活性催化物种INT5。或者，Ni-H经历[1,2]-插入，通过过渡态TS6’生成中间体INT9。然而，通过过渡态TS8从INT9中还原消除的C(sp³)–Si具有高能障。anti-Markovnikov产物生成的高选择性可归因于C(sp³)–Si还原消除能障的升高。

总结：

河南师范大学常俊标与白大昌团队报道一种全新的配体控制镍催化α-(氟烷基)苯乙烯的区域发散性氢硅化反应方法学，进而成功完成两种具有独特区域选择性的氟烷基取代硅烷分子的构建。机理研究表明，三氟甲基与配体的结构显著影响区域选择性。从闭壳单线态到开壳单线态的独特自旋态变化，形成了不寻常的四取代饱和Markovnikov产物。

参考文献：

• [1] L. Chu, F. Qing, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 7262. doi:10.1021/ja102175w.
• [2] M. Hu, C. Ni, J. Hu, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 15257. doi:10.1021/ja307058c.
• [3] F. Chen, X. Xu, L. He, G. Huang, S. Zhu, Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 5398. doi:10.1002/anie.201915840.
• [4] C. Yao, S. Wang, J. Norton, M. Hammond, J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 4793. doi:10.1021/jacs.9b13757.

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作者：杉杉

导读：

近日，中国科学技术大学王细胜团队在Nat. Commun.中发表题为「Regio‐ and enantioselective nickel-alkyl catalyzed hydroalkylation of alkynes」论文，报道一种全新的镍催化炔烃的区域与对映选择性氢烷基化反应，进而成功完成一系列手性烯丙基胺分子的构建，具有广泛的官能团耐受性、优异的区域与对映选择性等优势。初步的机理研究表明，氨基烷基自由基物种可以被金属捕获并生成烷基镍，其中迁移插入是在金属氢化物插入中逆转区域选择性的关键。

Regio‐ and enantioselective nickel-alkyl catalyzed hydroalkylation of alkynes

Q. Gao, W. Xu, X. Nie, K. Bian, H. Yuan, W. Zhang, B. Wu, X. Wang*.

Nat. Commun. 2024, 15, 6556. doi: 10.1038/s41467-024-50947-0.

正文：

在过去的几年里，镍催化烯烃的氢烷基化已成为构建具有合成价值的功能分子的通用合成策略。然而，采用一种常见原料进行的区域与对映选择性氢/官能团化反应，目前却较少有相关的研究报道^[1]。同时，对于Co-H-催化的氢硅化反应、Cu-H-催化的氢烯丙基化反应与Ni-H-催化的氢膦化反应^[2]的报道很少，其中区域选择性都是通过金属氢化物插入三键来确定的。或者，如果用一种金属烷基配合物代替，它们向炔烃的迁移插入可以通过炔烃取代基与进入的金属烷基配合物之间的空间需求来控制，这可能会导致相反的区域选择性(Fig. 1a)。在此，王细胜团队设计了一种内炔烃的区域与对映选择性氢烷基化反应，涉及镍-烷基的插入过程(Fig. 1b)，从而合成了一系列具有价值的手性烯丙基胺，其广泛存在于各类生物活性分子中(Fig. 1c)。此外，在过去的几十年里，诸多研究团队利用不对称催化策略成功已经设计出多种构建手性烯丙基胺分子的合成转化策略^[3]，但存在底物范围有限以及官能团兼容性差等问题(Fig. 1d)。这里，中国科学技术大学王细胜团队报道一种全新的镍催化炔烃的区域与对映选择性氢烷基化反应，进而成功完成一系列手性烯丙基胺分子的构建，具有温和的反应条件、广泛的官能团耐受性、优异的区域与对映选择性等优势(Fig. 1e)。

首先，作者采用α-氨基酸衍生的NHPI酯1a与1-苯基丙炔2a作为模型底物，进行相关反应条件的优化筛选 (Table 1)。进而确定最佳的反应条件为：采用NiCl₂•DME作为催化剂，L6作为手性配体，Ca(OAc)₂作为碱，(MeO)₃SiH作为氢源，在NMP/THF (比例为2/1)混合反应溶剂中，反应温度为0 ^oC，最终以71%收率的烯丙基胺产物3 (97% ee)。在上述的最佳反应条件下，作者对底物的应用范围进行深入研究(Fig. 2)。首先，一系列芳基烷基炔烃，均可顺利进行反应，获得相应的产物3–21，收率为30-72%，ee为87-97%。同时，对称的二烷基炔烃，也能够进行反应，但反应效率偏低，获得相应的产物22–25，收率为31-40%，ee为93-95%。对于非对称的二烷基炔烃，反应的区域选择性受到影响，如产物26(收率为35%，r.r.为4:1，ee 为96%)与27(收率为25%，r.r.为10:1，ee 为97%)。其次，各种不同的α-氨基酸衍生的NHP酯，均可顺利进行反应，获得相应的产物28–37，收率为37-68%，ee为87-96%。α-氨基酸衍生物的不同N-保护基团，如萘基、噻吩与叔丁基，均与体系兼容，获得相应的产物38–40，收率为30-67%，ee为83-96%。然而，将α-氨基酸衍生物的N-保护基团改为NHP时，反应的对映选择性大幅降低，可以57%的收率得到产物41，ee仅为49%。此外，该策略还可用于一些生物活性分子的后期衍生化实验，如(S)-氟比洛芬、(S)-萘普生、酮洛芬、(S)-布洛芬、伊索克酸、非诺贝特酸、脱氢胆酸与维生素E，可以优异的区域与对映体选择性获得相应的产物42–49，收率为45-75%。紧接着，作者对反应的实用性进行了研究 (Fig. 3)。首先，1a与2a的放大规模实验，同样可以66%的收率得到产物3，ee为96% (Fig. 3a)。其次，化合物3可进行多种衍生化实验(Fig. 3b)。化合物3可以很容易地转化为手性氨基酮50，收率为75%，ee为96%。手性氨基酮50通过进一步的还原，可有效地转化为手性氨基醇51，收率为85%，ee为97%。化合物3通过环氧化反应，可以71%的收率得到环氧化物52，ee为98%。化合物3通过脱保护与再保护后，可将保护基团进行替换，获得相应的化合物54，收率为80%，ee为96%。

接下来，作者对上述区域与对映选择性氢烷基化过程的反应机理进行进一步研究 (Fig. 4)。芳基/烷基炔烃的区域选择性确定步骤研究发现，其区域选择性取决于炔烃的电子效应 (Fig. 4a)。而在烷基/烷基炔烃的区域选择性确定步骤研究发现，其区域选择性取决于烷基的空间效应(Fig. 4b)。氘代实验结果表明，氢烷基化反应中，氢化物来源于氢硅烷，原位生成的镍-烯基配合物可能与硅烷中的氢化物进行简单的配体交换，而不是用水质子化(Fig. 4c)。自由基钟实验结果表明，反应形成了α-氨基烷基自由基的中间体(Fig. 4d)。对照实验结果表明，光诱导烷基自由基过程不是反应所必须的。同时，金属Ni^I配合物可以通过Ni⁰与Ni^II催化剂的混合物引发反应，但单独添加Ni⁰催化剂时则没有反应性(Fig. 4e)。

基于上述的实验研究以及前期相关的文献报道^[4]，作者提出如下合理的反应机理 (Fig. 4f)。首先，Ni^IX(A)作为催化循环的初始催化剂。在反应条件下，Ni^IX(A)与NHPI酯反应形成Ni^IIXX'(B)与Ni^II(烷基)X中间体(C)。在镍-烷基中间体迁移插入炔烃底物后，Ni^II(烯基)X中间体(D)将与硅烷进行配体交换，形成Ni-H配合物Ni^II(烯基)H(E)。最后，通过还原消除，可生成偶联产物(F)与Ni⁰配合物(G)，其与Ni^IIXX’配合物(B)反应生成Ni^IX(A)，进入下一个催化循环。

总结：

中国科学技术大学王细胜团队报道一种全新的镍催化炔烃的区域与对映选择性氢烷基化反应，进而成功完成一系列手性烯丙基胺分子的构建，具有温和的反应条件、广泛的官能团耐受性、优异的区域与对映选择性等优势。这种不寻常的区域选择性与对映选择性加氢烷基化反应，由闭壳镍-烷基而不是镍-氢迁移插入引发，将为获得与传统镍氢催化不同的区域选择性控制提供一种补充策略。

参考文献：

• [1] C. W. Cheung, F. E. Zhurkin, X. L. Hu, J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 4932. doi:10.1021/jacs.5b01784.
• [2] X. Liu, X. Han, Y. Wu, Y. Sun, L. Gao, Z. Huang, Q. Zhang, J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 11309. doi:10.1021/jacs.1c05649.
• [3] X. Yang, V. Dong, J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 1774. doi: 10.1021/jacs.6b12307.
• [4] N. A. Till, R. T. Smith, D.W. C. MacMillan, J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 5701. doi:10.1021/jacs.8b02834.

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作者：杉杉

导读：

近期，安徽农业大学的曹志超课题组在Angew. Chem. Int. Ed.中发表论文，报道一种全新的手性镍催化二苯并双环衍生物与R-[Mg]试剂的化学选择性carbomagnesiation反应方法学，涉及阻转选择性开环双官能团化的过程，进而成功完成一系列轴手性联芳基分子的构建。

Nickel-Catalyzed Chemoselective Carbomagnesiation for Atroposelective Ring-Opening Difunctionalization

T. Sun, L. Guo, Q. Li, Z. Cao, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202401756. doi: 10.1002/anie.202401756.

正文：

轴手性联芳基骨架广泛存在于各类天然产物、药物、手性配体以及催化剂中。并且，在过去的几十年里，已经成功设计出多种通过不对称催化构建阻转异构体联芳基分子的合成转化策略^[1]。其中，二苯并环化合物的不对称开环官能团化是一种有效与通用的方法^[2](Scheme 1, top)。然而，通过二苯并双环化合物的不对称开环双官能团化构建轴手性联芳基分子的反应方法学，目前仍有待进一步的探索。此外，二苯并双吡喃骨架也是天然产物与合成中独特的结构亚基 (Scheme 1, middle)。这里，安徽农业大学的曹志超课题组报道一种全新的手性镍催化二苯并双环衍生物与R-[Mg]试剂的化学选择性carbomagnesiation反应方法学，涉及阻转选择性开环双官能团化的过程，进而成功完成一系列轴手性联芳基分子的构建 (Scheme 1, bottom)。值得注意的是，该策略促进同一分子中两个非活化C-O键的断裂，同时进行化学与对映选择性的控制。

首先，作者采用peri-xanthenoxanthene 1a与p-Tol-MgBr (2a)作为模型底物，进行相关反应条件的优化筛选 (Table 1)。进而确定最佳的反应条件为：采用NiBr₂(bpy)作为预催化剂，L1作为手性配体，MgBr₂作为添加剂，在TBME反应溶剂中，反应温度为120 ^oC，反应时间为40 h，并通过酸性淬灭后，最终获得84%收率的产物4aa (89% ee)。

同时，通过对化合物5aa的单晶X-射线衍射分析，进一步证明了其绝对构型为S (Figure 1)。

在上述的最佳反应条件下，作者分别对一系列亲核试剂以及双环底物 (Figure 2)的应用范围进行深入研究。

之后，该小组利用4aa作为手性元素进行了相关的不对称反应方法学的研究，进一步证明了该策略具有潜在的合成应用价值 (Figure 3)。

接下来，作者对上述开环双官能团化过程的反应机理进行进一步研究 (Figure 4)。

基于上述的实验研究以及前期相关的文献报道^[3]，作者提出如下合理的反应机理 (Figure 5)。

总结：

安徽农业大学的曹志超课题组报道一种全新的手性镍催化二苯并双环衍生物与R-[Mg]试剂的化学选择性carbomagnesiation反应方法学，涉及阻转选择性开环双官能团化的过程，进而成功完成一系列轴手性联芳基分子的构建。这一全新的双官能团化合成转化策略具有原子经济性良好、操作简单以及优良的化学选择性等优势。

参考文献：

• [1] J. Cheng, S. Xiang, S. Li, L. Ye, B. Tan, Chem. Rev. 2021, 121, 4805. doi: 10.1021/acs.chemrev.0c01306.
• [2] X. Peng, A. Rahim, W. Peng, F. Jiang, Z. Gu, S. Wen, Chem. Rev. 2023, 123, 1364. doi: 10.1021/acs.chemrev.2c00591.
• [3] Z. Chen, C. S. Wannere, C. Corminboeuf, R. Puchta, P. v. R. Schleyer, Chem. Rev. 2005, 105, 3842. doi: 10.1021/cr030088+.

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作者：杉杉

导读：

近期，美国California大学的Elizabeth R. Jarvo课题组在Angew. Chem. Int. Ed.中发表论文，报道一种全新的镍催化脂肪族甲磺酸酯 (aliphatic mesylates)与对甲苯磺酸甲酯的还原甲基化反应方法学，进而成功完成一系列具有甲基取代的烷烃分子的构建。

Cross-selective Deoxygenative Coupling of Aliphatic Alcohols: Installation of Methyl Groups including Isotopic Labels by Nickel Catalysis

P.C. Lin, C. D. Wong, E. R. Jarvo, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, ASAP. doi: 10.1002/anie.202403119.

正文：

脂肪族甲基单元在药物化学领域具有重要的价值 (Scheme 1A)。并且，在过去的几十年里，诸多研究团队已经成功设计出多种通过过渡金属催化剂/电化学催化C–H官能团化^[1]以及交叉亲电偶联反应^[2]引入甲基单元的合成转化策略(Scheme 1B)。受到近年来对于镍催化脂肪族醇衍生物的亲电交叉偶联反应方法学^[3]相关研究报道的启发，这里，美国California大学的Elizabeth R. Jarvo课题组报道一种全新的镍催化脂肪脂族甲磺酸酯与对甲苯磺酸甲酯的还原甲基化反应方法学，进而成功完成一系列具有甲基取代的烷烃分子的构建 (Scheme 1C)。同时，该策略还可与同位素标记相结合，进一步证明了反应的实用性 (Scheme 1D)。

首先，作者采用脂肪族甲磺酸酯3a与MeOTs作为模型底物，进行相关反应条件的优化筛选 (Table 1)。进而确定最佳的反应条件为：采用Ni(cod)₂作为催化剂，BPhen作为配体，Mn作为还原剂，KI作为卤盐，吡啶作为碱，在DMA反应溶剂中，反应温度为80 ^oC，最终获得68%收率的产物4。同时，在电化学条件下，同样可获得59%收率的产物4。

同时，该策略还可与同位素标记相结合，进一步证明了反应的实用性 (Scheme 2)。

在上述的最佳反应条件下，作者对一系列底物 (Scheme 3)的应用范围进行深入研究。

接下来，作者对上述还原甲基化过程的反应机理进行进一步研究  (Scheme 4a与Scheme 4b)。基于上述的实验研究以及前期相关的文献报道^[4]，作者提出如下合理的反应机理 (Scheme 4c)。

总结：

美国California大学的Elizabeth R. Jarvo课题组报道一种全新的镍催化脂肪脂族甲磺酸酯与对甲苯磺酸甲酯的还原甲基化反应方法学，进而成功完成一系列具有甲基取代的烷烃分子的构建。这一全新的甲基化合成转化策略具有底物范围广泛以及优良的官能团兼容性等优势。

参考文献：

• [1] E. Mao, D. W. C. MacMillan, J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 2787. doi: 10.1021/jacs.2c13396.
• [2] M. Y. S. Ibrahim, G. R. Cumming, R. G. de Vega, P. Garcia-Losada, O. de Frutos, C. O. Kappe, D. Cantillo, J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 17023. doi: 10.1021/jacs.3c07313.
• [3] Z. Li, W. Sun, X. Wang, L. Li, Y. Zhang, C. Li, J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 3536. doi: 10.1021/jacs.0c13093.
• [4] S. Biswas, D. J. Weix, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 16192. doi: 10.1021/ja407589e.

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作者：杉杉

导读：

近日，南开大学的肖力军课题组在J. Am. Chem. Soc. 中发表论文，首次报道一种全新的镍催化1,3-二烯与醛衍生物的对映选择性硼酸酯化偶联反应方法学，进而成功完成一系列手性2-methyl-3-pentene-1,5-diols分子的构建。

Diastereodivergent and Enantioselective Synthesis of Homoallylic Alcohols via Nickel-Catalyzed Borylative Coupling of 1,3-Dienes with Aldehydes

J. Ma, T. Zhang, B. Yao, L. Xiao, Q. Zhou, J. Am. Chem. Soc.2023, 145, 19195. doi: 10.1021/jacs.3c07697.

正文：

手性高烯丙基醇 (2-methyl-3-pentene-1,5-diols)广泛存在于各类天然产物中 (Figure 1)。并且，在过去的几十年里，已经成功设计出多种构建手性2-methyl-3-pentene-1,5-diols分子的合成转化策略(Schemes 1a-1b) ^[1]-[2]。然而，此类反应常涉及多步反应。受到近年来镍(0)/PCy₃催化1,3-二烯、醛与B₂(pin)₂的硼酸酯化偶联反应方法学^[3]相关研究报道的启发，这里，南开大学的肖力军课题组首次报道一种全新的镍催化1,3-二烯、醛衍生物与二硼试剂的对映选择性硼酸酯化偶联反应方法学，进而成功完成一系列手性2-methyl-3-pentene-1,5-diols分子的构建 (Scheme 1c)。

首先，作者采用苯甲醛1a与(E)-1,3-戊二烯2a作为模型底物，进行相关反应条件的优化筛选 (Table 1)。进而确定最佳的反应条件为：采用Ni(COD)₂作为催化剂，L10作为手性配体，B₂(neop)₂作为硼化试剂，在DMF反应溶剂中，反应温度为0 ^oC，最终获得68%收率的产物3a (3a:4a > 20:1，>20:1 dr以及90% ee)。

在上述的最佳反应条件下，作者分别对一系列醛与(E)-1,3-二烯底物 (Table 2)以及醛与(Z)-1,3-二烯底物 (Table 3)的应用范围进行深入研究。

之后，该小组通过如下的一系列研究进一步表明，这一全新的偶联策略具有潜在的合成应用价值 (Scheme 2)。

接下来，作者提出了一种合理的机理以及立体诱导的模型 (Scheme 3)。

总结：南开大学的肖力军课题组首次报道一种全新的镍催化1,3-二烯、醛衍生物与二硼试剂的对映选择性硼酸酯化偶联反应方法学，进而成功完成一系列手性2-methyl-3-pentene-1,5-diols分子的构建。这一全新的合成转化策略具有底物范围广泛、优良的官能团兼容性以及优良的非对映与对映选择性等优势。

参考文献：

• [1] L. T. Kliman, S. N. Mlynarski, G. E. Ferris, J. P. Morken, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 521. doi:10.1002/anie.201105716.
• [2] S. Gao, M. Duan, J. Liu, P. Yu, K. N. Houk, M. Chen, Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 24096. doi:10.1002/anie.202107004.
• [3] H. Y. Cho, J. P. Morken, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 16140. doi:10.1021/ja806113v.

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作者：杉杉

导读：

近日，南京大学的朱少林课题组在Angew. Chem. Int. Ed.中发表论文，报道一种全新的NiH-催化环烯烃与烷基卤的不对称迁移加氢烷基化反应方法学，进而成功完成一系列手性1,2-cis二取代环烷烃分子的构建。

Synthesis of Enantioenriched 1,2-cis Disubstituted Cycloalkanes by Convergent NiH Catalysis

C.Chen, W.Guo, D. Qiao, S. Zhu, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, ASAP. doi: 10.1002/anie.202308320.

正文：

手性取代环烷烃骨架广泛存在于各类天然产物以及药物中。最近，诸多研究团队已经成功设计出多种构建含有相邻手性中心的对映体富集的1,2-二取代环烷烃的合成转化策略 (Figure 1A)^[1]-[2]。然而，此类策略存在手性烯烃起始物料的制备繁琐、立体选择性难以控制等问题。受到近年来对于NiH-催化非官能团化的远端烯烃或异构烯烃混合物的对映选择性迁移加氢官能团化反应方法学^[3]以及动态动力学不对称转化 (dynamic kinetic asymmetric transformation，DYKAT)参与反应方法学^[4]的研究报道的启发，这里，南京大学的朱少林课题组在报道一种全新的NiH-催化环烯烃与烷基卤的不对称迁移加氢烷基化反应方法学，进而成功完成一系列手性1,2-cis二取代环烷烃分子的构建 (Figure 1B)。同时，作者还提出如下合理的反应机理 (Figure 1D)。

首先，作者采用外消旋环己烯酯(±)-1a与(2-碘乙基)苯2a作为模型底物，进行相关反应条件的优化筛选 (Table 1)。进而确定最佳的反应条件为：采用NiI₂作为催化剂，L4作为手性配体，(MeO)₂MeSiH作为氢源，KF作为添加剂，在DMA反应溶剂中，反应温度为室温，最终获得75%分离收率的产物cis–3a(96% ee)。

在上述的最佳反应条件下，作者分别对一系列烷基碘与外消旋环烯烃底物(Table 2)的应用范围进行深入研究。

同时，在稍微改变的反应条件下，环戊烯 (1y)与环庚烯 (1z)衍生物都可顺利进行不对称迁移加氢烷基化反应 (Scheme 1A)。之后，该小组通过如下的一系列研究进一步表明，这一全新的不对称迁移加氢烷基化策略具有潜在的合成应用价值 (Scheme 1B)。

总结：南京大学的朱少林课题组在报道一种全新的NiH-催化环烯烃与烷基卤的不对称迁移加氢烷基化反应方法学，进而成功完成一系列手性1,2-cis二取代环烷烃分子的构建。这一全新的不对称迁移加氢烷基化合成转化策略具有底物范围广泛、优良的官能团兼容性以及优异的区域、非对映与对映选择性等优势。

参考文献：

• [1] Q. Huang, Y. Chen, X. Zhou, L. Dai, Y. Lu, Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202210560. doi:10.1002/anie.202210560.
• [2] R. Yu, S. Rajasekar, X. Fang, Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 21436. doi:10.1002/anie.202008854.
• [3] J. Wang, Z. Li, D. Liu, J. Zhang, X. Lu, Y. Fu, J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 10411. doi:10.1021/jacs.3c02950.
• [4] L. Ruan, B. Sun, J. Liu, S Shi, Science 2023, 379, 662. doi:10.1126/science.ade0760.

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作者：杉杉

导读：

近日，美国Pennsylvania State大学的R. Giri课题组在Angew. Chem. Int. Ed.中发表论文，报道一种全新的通过镍催化剂促进的alkenylarenes与α-卤代羰基衍生物以及烷基锌试剂之间的区域选择性二烷基化反应方法学，进而成功完成一系列具有γ-芳基取代的alkanecarbonyl分子的构建。

Nickel-Catalyzed Regioselective Intermolecular Dialkylation of Alkenylarenes: Generation of Two Vicinal C(sp³)-C(sp³) Bonds Across Alkenes

D. Lux, V.Aryal, D. Niroula, R. Giri, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, ASAP. doi: 10.1002/anie.202305522.

正文：

目前，通过过渡金属催化剂促进的采用烯基化合物参与的双官能团化反应方法学的相关研究，已经逐渐受到有机合成化学家的大量关注 (Scheme 1) ^[1]-[4]。这里，美国Pennsylvania State大学的R. Gir团队成功设计出一种全新的通过镍催化剂促进的alkenylarenes与α-卤代羰基衍生物以及烷基锌试剂之间的区域选择性二烷基化反应方法学 (Scheme 1)。

首先，作者采用4-甲氧基苯乙烯、2-溴-2-甲基丙酸乙酯与(2-(1,3-dioxan-2-yl)ethyl)zinc bromide (1)作为模型底物，进行相关反应条件的优化筛选 (Table 1)。进而确定最佳的反应条件为：采用Ni(cod)₂作为催化剂，DCE作为反应溶剂，反应温度为室温，最终获得73%收率的二烷基化产物2。

在上述的最佳反应条件下，作者分别对一系列alkenylarenes、一级烷基锌试剂与溴代酮底物 (Table 2)以及二级烷基锌试剂底物 (Table 3)的应用范围进行深入研究。

接下来，作者对上述分子间二烷基化反应过程的反应机理进行进一步研究  (Schemes 2-4)。

基于上述的实验研究以及前期相关的文献报道^[5]，作者提出如下合理的反应机理 (Scheme 5)。

总结：美国Pennsylvania State大学的R. Giri团队成功设计出一种全新的通过镍催化剂促进的alkenylarenes与α-卤代羰基衍生物以及烷基锌试剂之间的区域选择性二烷基化反应方法学，进而成功完成一系列具有γ-芳基取代的alkanecarbonyl分子的构建。这一全新的区域选择性二烷基化策略具有广泛的底物应用范围、优良的官能团兼容性以及温和的反应条件等优势。

参考文献：

• [1] S. Zhu, X. Zhao, H. Li, L. Chu, Chem. Soc. Rev. 2021, 50, 10836. doi: 10.1039/D1CS00399B.
• [2] X. Wei, W. Shu, A. García-Domínguez, E. Merino, C. Nevado, J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 13515. doi: 10.1021/jacs.0c05254.
• [3] M. Chierchia, P. Xu, G. J. Lovinger, J. P. Morken, Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 14245. doi: 10.1002/anie.201908029.
• [4]  R. K. Dhungana, R. R. Sapkota, L. M. Wickham, D. Niroula, R. Giri, J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 20930. doi: 10.1021/jacs.0c09778.
• [5] Q. Lin, T. Diao, J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 17937. doi: 10.1021/jacs.9b10026.

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作者：杉杉

导读：

近日，南京大学的朱少林课题组在Angew. Chem. Int. Ed.中发表论文，报道一种全新的通过镍催化剂促进的迁移烯基C-H官能团化 (migratory alkenyl C–H functionalization)反应方法学，进而成功完成一系列三取代烯基化合物的区域与立体选择性构建。

Functionalization of Olefinic C-H Bonds by an Aryl-to-Vinyl 1,4-Nickel Migration/Reductive Coupling Sequence

J.Yang, Z.Gui, Y. He, S. Zhu, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, ASAP. doi: 10.1002/anie.202304713.

正文：

近年来，迁移交叉偶联反应方法学^[1]-[4]的相关研究已经逐渐受到有机合成化学家的大量关注 (Figure 1A-B)。这里，南京大学的朱少林团队成功设计出一种全新的通过镍催化剂促进的迁移烯基C-H官能团化 (migratory alkenyl C–H functionalization)反应方法学 (Figure 1C)。

首先，作者采用芳基溴衍生物1a与异氰酸酯衍生物2a作为模型底物，进行相关反应条件的优化筛选 (Table 1)。进而确定最佳的反应条件为：采用NiI₂·xH₂O作为催化剂，L1作为配体，MgBr₂/KI/4Å MS作为添加剂，Mn粉作为还原剂，NMP作为反应溶剂，反应温度为35 ^oC，最终获得84%收率的 C-H官能团化产物3a (96:4 rr以及96:4 E/Z)。

在上述的最佳反应条件下，作者分别对一系列芳基溴以及异氰酸酯底物的应用范围进行深入研究 (Table 2)。

之后，该小组进一步发现，烷基溴、芳基氯、芳基三氟甲磺酸酯以及炔基溴底物同样能够有效地参与上述的迁移烯基C-H官能团化反应。同时，作者通过如下的一系列研究进一步表明，这一全新的迁移烯基C-H官能团化策略具有潜在的合成应用价值 (Scheme 1)。

接下来，作者对上述迁移烯基C-H官能团化过程的反应机理进行进一步研究 (Scheme 2)。

总结：南京大学的朱少林团队成功设计出一种通过镍催化剂促进的迁移烯基C-H官能团化反应方法学，进而成功完成一系列三取代烯基化合物的区域与立体选择性构建。这一全新的迁移烯基C-H官能团化策略具有广泛的底物应用范围、优良的官能团兼容性以及优良的化学、区域与E/Z选择性等优势。

参考文献：

• [1] Y. Wang, Y. He, S. Zhu, Acc. Chem. Res. 2022, 55, 3519. doi:10.1021/acs.accounts.2c00628.
• [2] J. Rodrigalvarez, H. Wang, R. Martin, J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 3869. doi: 10.1021/jacs.2c12915.
• [3] L. A. Keen, M. Doster, S. A. Johnson, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 810. doi: 10.1021/ja067112w.
• [4] Y. He, M. Börjesson, H. Song, Y. Xue, D. Zeng, R. Martin, S. Zhu, J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 20064. doi: 10.1021/jacs.1c10368.

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作者：杉杉

导读：

近日，陕西师范大学的薛东课题组在Org. Lett.中发表论文，报道一种全新的在光辐射条件下，通过镍催化剂参与的(杂)芳基氯衍生物与肼类化合物之间的交叉偶联反应方法学，进而成功完成一系列芳基肼分子的构建。

Light-Promoted Ni-Catalyzed Cross-Coupling of Aryl Chlorides with Hydrazides: Application to the Synthesis of Rizatriptan

F.Li, W.Xiong, G. Song, Y. Yan, G. Li, C. Wang, J. Xiao, D. Xue, Org. Lett. 2023, ASAP. doi: 10.1021/acs.orglett.3c01047.

正文：

近年来，构建芳基肼分子的合成转化方法学的相关研究已经逐渐受到有机合成化学家的广泛关注 (Scheme 1)^[1]-[3]。这里，受到近年来对于采用镍/光氧化还原催化体系构建C-N键的合成反应方法学研究^[4]-[5]以及本课题前期相关研究报道^[6]的启发，陕西师范大学的薛东课题组成功设计出一种全新的通过镍催化剂参与的(杂)芳基氯衍生物与肼类化合物之间的交叉偶联反应方法学。

首先，作者采用N-Boc肼类化合物2与4-氯苯乙酮1为模型底物，进行相关反应条件的优化筛选 (Table 1)。进而确定最佳的反应条件为：采用NiBr₂·glyme作为催化剂，d-Mebpy作为配体，Cy₂NMe作为碱，TBAI作为添加剂，紫光LED辐射，CH₃CN作为反应溶剂，反应温度为80 ^oC，最终获得88%分离收率的偶联产物3。

在上述的最佳反应条件下，作者分别对一系列芳基氯底物 (Scheme 2)以及有机肼底物 (Scheme 3)的应用范围进行深入研究。

之后，该小组通过如下的一系列研究进一步表明，这一全新的交叉偶联策略具有潜在的合成应用价值 (Scheme 4)。

总结：

陕西师范大学的薛东课题组成功设计出一种全新的通过镍催化剂参与的(杂)芳基氯衍生物与肼类化合物之间的交叉偶联反应方法学，进而成功完成一系列芳基肼分子的构建。这一全新的交叉偶联策略具有广泛的底物应用范围、优良的官能团兼容性以及潜在的合成应用价值等优势。

参考文献：

• [1] J. Chen, Y. Zhang, W. Hao, R. Zhang, F. Yi, Tetrahedron 2013, 69, 613. doi:10.1016/j.tet.2012.11.014.
• [2] D. V. Kurandina, E. V. Eliseenkov, P. V. Ilyin, V. P. Boyarskiy, Tetrahedron 2014, 70, 4043. doi:10.1016/j.tet.2014.04.048.
• [3] E. B. Landstrom, N. Akporji, N. R. Lee, C. M. Gabriel, F. C. Braga, B. H. Lipshutz, Org. Lett. 2020, 22, 6543. doi:10.1021/acs.orglett.0c02315.
• [4] E. B. Corcoran, M. T. Pirnot, S. Lin, S. D. Dreher, D. A. Dirocco, I. W. Davies, S. L. Buchwald, D. W. C. MacMillan, Science 2016, 353, 279. doi:10.1126/science.aag0209.
• [5] A. Mata, D. N. Tran, U. Weigl, J. D. Williams, C. O. Kappe, Chem. Commun. 2020, 56, 14621. doi:10.1039/D0CC06787C.
• [6] G. Song, L. Yang, J. Li, W. Tang, W. Zhang, R. Cao, C. Wang, J. Xiao, D. Xue, Angew. Chem., Int. Ed. 2021, 60, 21536. doi:10.1002/anie.202108587.

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作者：杉杉

导读：

近日，山东大学的史大永课题组在ACS Catal.中发表论文，报道一种全新的通过镍催化剂促进的偕-二氟烯基化合物、烯基亲电底物与D₂O之间的立体选择性串联C-F官能团化反应方法学，进而成功完成一系列(E)-氘代-1,3-二烯分子的构建。

Nickel-Catalyzed Stereoselective Cascade C−F Functionalizations of gem-Difluoroalkenes

Li, Y. Li, Z. Wang, W. Shan, R. Liu, C. Shi, H. Qin, L. Yuan, X. Li, D. Shi, ACS Catal.2023, 13, 2135. doi: 10.1021/acscatal.3c00047.

正文：

目前，对于多氟化合物中氟离去基的化学选择性取代反应方法学的相关研究，已经逐渐受到有机合成化学家的广泛关注 (Figure 1) ^[2]-[4]。然而，对于采用偕-二氟烯基化合物参与C-F键双重官能团化 (C−F bond bifunctionalization)反应方法学的研究，目前却较少有相关的文献报道。这里，受到近年来对于通过还原交叉偶联 (reductive cross-coupling)策略进行C-C与C-X键构建^[5]-[6]、通过偕-二氟烯基化合物参与的脱氟交叉亲电底物偶联 (defluorinative cross-electrophile coupling)反应方法学^[7]相关研究报道的启发，山东大学的史大永团队成功设计出一种全新的通过镍催化剂促进的偕-二氟烯基化合物、烯基亲电底物与D₂O之间的立体选择性串联C-F官能团化反应方法学 (Figure 1d)。

首先，作者采用2-(2,2-difluorovinyl)-naphthalene 1a作为模型底物、cyclohex-1-en-1-yl trifluoromethanesulfonate 2a作为烯基亲电底物，进行相关反应条件的优化筛选 (Table 1)。进而确定最佳的反应条件为：采用Ni(acac)₂作为催化剂，L3作为配体，MgCl₂与TMSCl作为添加剂，Mn粉作为还原剂，DMSO作为反应溶剂，反应温度为室温，最终获得83%收率的氘代产物3a (90%D)。

在上述的最佳反应条件下，作者分别对一系列烯基三氟甲磺酸酯亲电底物(Table 2)以及偕-二氟烯基底物 (Table 3)的应用范围进行深入研究。

之后，该小组通过如下的一系列研究进一步表明，这一全新的串联C-F官能团化策略具有潜在的合成应用价值 (Figure 2)。

接下来，作者对上述串联C-F官能团化过程的反应机理进行进一步研究 (Figure 3)。

基于上述的实验研究以及前期相关的文献报道^{[4], [9]}，作者提出如下合理的反应机理 (Figure 4)。

总结：山东大学的史大永课题组成功设计出一种全新的通过镍催化剂促进的偕-二氟烯基化合物、烯基亲电底物与D₂O之间的立体选择性串联C-F官能团化反应方法学，进而成功完成一系列(E)-氘代-1,3-二烯分子的构建。这一全新的C-F官能团化策略具有广泛的底物应用范围、温和的反应条件以及优良的立体选择性等优势。

参考文献：

• [1] Y. Yu, F. Zhang, T. Peng, C. Wang, J. Cheng, C. Chen, K. N. Houk, Y. Wang, Science 2021, 371, 1232. doi: 10.1126/science.abg0781.
• [2] X. Tong, S. Luo, H. Shen, S. Zhang, T. Cao, Y. Luo, L. Huang, X. Ma, X. Liu, Org. Chem. Front. 2021, 8, 4533. doi: 10.1039/D1QO00549A.
• [3] J. Hu, Y. Zhao, Z. Shi, Nat. Catal. 2018, 1, 860. doi: 10.1038/s41929-018-0147-9.
• [4] H. Zhang, E. Wang, S. Geng, Z. Liu, Y. He, Q. Peng, Z. Feng, Angew. Chem., Int. Ed. 2021, 60, 10211. doi: 10.1002/anie.202100049.
• [5] D. J. Weix, Acc. Chem. Res. 2015, 48, 1767. doi: 10.1021/acs.accounts.5b00057.
• [6] X. Pang, P. Su, X. Shu, Acc. Chem. Res. 2022, 55, 2491. doi: 10.1021/acs.accounts.2c00381.
• [7] X. Lu, Y. Wang, B. Zhang, J. Pi, X. Wang, T. Gong, B. Xiao, Y. Fu, J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 12632. doi: 10.1021/jacs.7b06469.
• [8] (a) J. J. Miller, M. S. Sigman, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 2752. doi: 10.1021/ja068915m.
• (b) Wang, X. Ma, G. Peng, Y. Pitsch, C. E. Moll, B. J. Ly, T. D. Wang, X. Gong, H. J.Am. Chem. Soc.2018, 140, 14490.doi: 10.1021/jacs.8b09473.
• [9] Z. Zhu, Y. Gong, W. Tong, W. Xue, H. Gong, Org. Lett. 2021, 23, 2158. doi: 10.1021/acs.orglett.1c00313.

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