近日，化学化工学院叶龙武教授课题组与浙江大学洪鑫教授课题组合作在基于炔烃转化的杂环合成方法学研究方面取得重要进展，相关成果以“Ligand-controlleddivergentasymmetricC(sp3)−H and C(sp3)−Oinsertion viavinylcations”为题近日发表于Nature Communications(2025,16, 4107)。

含氧化合物的C-H键和C-O键的催化不对称转化已成为有机合成中的重要工具。其中，涉及卡宾或类卡宾的不对称C(sp3)-H键插入和C(sp3)-O键插入是近年来该领域的一大研究热点。相对于1,5-C-H插入反应，1,6-C-H插入因经历七元环过渡态其不对称插入反应极具挑战。另外，在以含氧分子为底物的1,6-C-H插入反应中，相关的Stevens重排反应会同时发生，即通过氧鎓叶立德中间体生成形式C-O插入产物，从而导致1,6-C-H插入和形式C-O插入反应的化学选择性难以控制。迄今为止，由相同含氧分子为起始原料，可控地实现高化学和对映选择性的1,6-C-H插入及Stevens重排反应尚未见报道。

叶龙武教授课题组基于其先前有关手性铜催化二炔环化反应的研究基础，以缩醛取代的1,5-二炔为底物，廉价金属Cu(I)作为催化剂，通过不同手性SaBOX配体的调控，经二炔环化产生的烯基阳离子可被缩醛上不同亲核反应位点选择性捕获，从而可控地实现不对称C(sp3)-H键插入和形式C(sp3)-O键插入反应，以高区域选择性和高对映选择性构建系列手性螺环和稠环吡咯化合物。该反应具有以下特点：1）首例基于配体调控实现的不对称多样性插入反应；2）首例基于非重氮路径实现的不对称1,6-C(sp³)–H插入反应；3）首例基于非重氮路径实现的卡宾对缩醛的不对称插入反应；4）反应具有良好的底物普适性，高区域选择性和高对映选择性；5）理论计算进一步明析了该类可控不对称反应机理、化学选择性和对映选择性的控制模式。

该研究工作主要由叶龙武教授课题组2022级博士生黎翠婷完成，并得到课题组其他研究生和本科生协助，理论计算部分由浙江大学洪鑫教授课题组完成。特别感谢魏赞斌工程师协助完成单晶测试。研究工作得到国家自然科学基金委（22125108、22121001、22331004）的资助。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-59328-7

（化学化工学院）