安徽师范大学王辉/付亮&华东师范大学胡连瑞Angew | 铱催化炔基硼酸酯的对映选择性烯丙基化反应合成手性1, 4-二烯！

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2026-02-07

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导读：文献速递

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间隔二烯（尤其是1, 4-二烯）是药物和有机合成中的优势结构单元，是构建复杂分子的关键中间体。然而，从易得原料出发催化组装该结构并实现高立体选择性仍面临长期挑战。

2026年1月28日，安徽师范大学王辉、付亮、华东师范大学胡连瑞在国际知名期刊Angewandte Chemie International Edition发表题为《Iridium-Catalyzed Enantioselective Allylation of Alkynylboronates to Access Chiral 1,4-Dienes》的研究论文，Fengya He、Ziyi Sun、Xu Zhang为论文共同第一作者，王辉、付亮、胡连瑞为论文共同通讯作者。

在本文中，作者报道了铱（Ir）催化炔基硼酸酯与烯丙基乙酸酯的对映选择性烯丙基化反应，为合成一系列具有优异Z/E比和对映选择性的手性1, 4-二烯提供了简便方法。该反应通过炔基硼酸酯的协同外球1, 2-迁移进行，随后迁移基团与Ir(π-烯丙基)络合物对炔基片段进行syn-加成，选择性得到较难合成的Z-烯烃。密度泛函理论（DFT）计算揭示了高化学选择性和立体选择性的起源。此外，该方法底物范围广泛，所得对映体富集的1, 4-二烯产物可方便地进行衍生化。

间隔二烯（尤其是1, 4-二烯及其同系物，其中两个双键被一个sp³杂化碳原子分隔）广泛存在于多种具有生物活性的天然产物中，包括生物碱、脂肪酸和萜类化合物。然而，开发这些化合物的高效合成路线仍是一项重大挑战，尤其是在双键附近引入手性中心时。近年来，不对称烯丙基取代反应已成为构建这类化合物的有力策略。

例如，烯基金属有机试剂（包括烯基硼酸酯、烯基三氟硼酸钾和烯基铝化合物）已被用于与烯丙基亲电试剂直接偶联，为手性1, 4-二烯的合成提供了简便途径。然而，主要挑战在于取代烯基金属试剂（尤其是顺式烯基金属变体）的制备。此外，虽然1, 3-二烯的氢烯基化和炔烃的氢烯丙基化也被证明是合成间隔二烯的高效方法，但这些反应在区域选择性、立体选择性或对映选择性控制方面常面临挑战。因此，仍迫切需要拓展1, 4-二烯区域和立体选择性合成的方法学工具箱。

另一方面，硼酸酯络合物的立体专一1, 2-迁移反应是一类关键反应，广泛应用于药物和天然产物的不对称合成中。这类迁移通常通过α-离去基团的取代、α-硼基碳正离子的形成或烯基硼酸酯的亲电活化来促进。值得注意的是，π酸性后过渡金属络合物（如Pd(II)和Ni(II)）可作为亲电试剂，以催化和对映选择性的方式诱导烯基硼酸酯的1, 2-迁移，这在Morken的共轭偶联反应中得到了揭示。

此外，钯和铱催化的、由1, 2-迁移促进的烯基硼酸酯或双环[1.1.0]丁基（BCB）硼酸酯烯丙基取代反应也已实现，可高对映选择性地得到支链烯丙基烷基化产物。具体而言，Ready课题组通过DFT计算对铱催化烯基硼酸酯烯丙基化反应中的1, 2-syn迁移（可形成1,3-立体中心）进行了深入研究。

作者设想，是否可以通过1, 2-迁移过程将炔基硼酸酯应用于上述烯丙基取代反应中，从而实现高化学选择性和对映选择性的1, 4-二烯合成。从机理上看，炔基硼酸酯可与亲电试剂发生迁移反应，也可参与过渡金属催化的交叉偶联反应。例如，Murakami及其同事开发了炔基硼酸酯与芳基卤化物的钯催化反应，得到了多种顺式加成的三取代烯烃。该反应通过分步过程进行：炔基片段的碳钯化，随后硼酸酯的1,3-迁移和钯络合物的还原消除。随后，Song及其同事通过使用手性镍络合物作为催化剂改进了该方法，该催化剂可高效促进转化并得到一系列轴手性烯烃。此外，特定试剂（如B-烯基-9-BBN或乙炔基三苯基硼酸酯）的反应可通过1,2-迁移过程进行，得到反式加成的烯烃产物。

然而，要实现铱催化炔基硼酸酯的不对称烯丙基化以合成间隔二烯，需解决几个固有且具有挑战性的问题：i) 由于反应可能通过外球机理进行，控制加成模式（syn-加成与anti-加成）仍具挑战性。例如，Murakami报道钯催化炔基硼酸酯的烯丙基化反应对syn/anti-加成的选择性较差，会产生E/Z异构体混合物；ii) 如何避免炔烃衍生副产物的形成，该副产物由炔基硼酸酯与(η³-烯丙基)铱(III)络合物的直接转金属化产生（如Carreira所述）；iii) 如何高效合成具有所需区域和立体化学（包括Z/E比和对映选择性）的间隔二烯。

作者报道了一种前所未有的炔基硼酸酯与阳离子Ir(π-烯丙基)中间体的对映选择性烯丙基化反应。该反应通过炔基硼酸酯的外球协同1,2-迁移进行，得到多种syn-加成的1, 4-二烯，具有优异的Z/E比以及高区域和对映选择性。

综上，作者发展了铱（Ir）催化烯丙基乙酸酯与炔基硼酸酯的对映选择性烯丙基化反应，合成了一系列具有优异Z/E比以及高区域和对映选择性的1, 4-二烯。

该反应通过独特的机理拓展了钯和镍催化炔基硼酸酯转化反应的范围。具体而言，反应通过协同途径进行：烯丙基化诱导炔基硼酸酯的1,2-迁移，随后迁移基团与Ir(π-烯丙基)络合物对炔基片段进行syn-加成，选择性得到较难合成的Z-烯烃。

密度泛函理论（DFT）计算阐明了所观察到的高化学选择性和立体选择性的起源。机理研究还表明，LiCl在促进反应中起关键作用。作者实验室正在对炔基硼酸酯转化反应的发展进行进一步研究。

Iridium-Catalyzed Enantioselective Allylation of Alkynylboronates to Access Chiral 1, 4-Dienes. Angew. Chem. Int. Ed., 2026. https://doi.org/10.1002/anie.202523810. 

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