近年来，三价金催化的氧化还原偶联反应受到了化学家们的广泛关注。利用原位生成的三价金-芳基中间体（Ar-AuIII）进行高效的化学键构筑一直是该领域的研究热点。常用的生成三价金-芳基中间体的方法包括：1）加入当量的强氧化剂；2）利用光或碱引发芳基重氮盐生成苯基自由基和对芳基碘化物的氧化加成。产生的三价金中间体可以直接与亲核试剂发生还原消除反应，从而得到亲核试剂与芳基的偶联产物。另一方面，三价金也有很强的π酸活性，可以有效的活化烯烃。所以，经过亲核进攻（形成中间体B）和还原消除过程得到对应的烯烃双官能团化产物（图1-A）。虽然该策略可以高效的对C=C双键进行高选择性的双功能化，其本身受限于亲核试剂和烯烃与金的配位存在竞争。因此有效的三组分，分子间反应给出的烯烃双官能团化仅仅只有及少数1-2例报道，且均存在无法兼容富电子芳基底物的问题（图1-B）。
南佛罗里达大学史晓东老师课题组一直致力于研究均相金催化剂在有机合成中的应用。最近，他们课题组首次报道了金催化的分子间烯烃烷氧基化芳基化反应。他们利用半配位的磷氮配体（Me-DalPhos）促进了芳基碘物种对一价金催化剂的氧化加成得到稳定的三价金-芳基中间体，并使用当量的银盐脱去三价金上的碘后成功对烯烃进行π酸活化，首次实现了温和条件下包含富电子芳基在内的三组分反应，得到烯烃烷氧基化芳基化的产物。该反应得到的产物还可以在不分离提纯的前提下与其他难以直接反应的亲核试剂进行转化，一锅法制备出构建了碳碳键、碳硫键或碳氮键的烯烃双官能团化产物（图1-C）。
图1. 金催化的烯烃双官能团化反应
作者在最优条件下考察了底物范围。烯烃方面，单取代的烷基端烯均可以较高收率得到目标产物。双取代的非端烯反应动力学较慢，但在提升了反应体系浓度后也能以较高收率获得目标产物，且该反应有很高的非对映选择性。芳基碘化物底物的兼容性也非常好，无论是富电子还是贫电子的碘苯都能以很高的收率得到对应产物。值得一提的是，在该反应条件下金催化剂专注于对碳碘键的插入，碳溴键并不会参与反应（图2）。
图2. 烯烃与芳基碘化物底物
接下来作者对亲核试剂底物范围进行了探索。氧亲核试剂方面，水、伯醇和仲醇均适用于该反应条件，能以很高收率获得目标产物。含有手性中心的醇在亲核进攻时没有显示出手性诱导效应，获得了1:1非对映选择性的产物。然而大部分其他亲核试剂无法实现该转化，仅有对硝基苯胺和均三甲氧基苯可以获得目标产物，同时伴有交叉偶联的副产物生成。
图3. 亲核试剂底物
基于之前条件筛选的过程，作者认为可以在生成了甲氧基化芳基化的产物后，用其他亲核试剂对甲氧基进行亲核取代的方式获得烯烃双功能团化的产物。作者随后对该反应途径进行了探索，成功地用一锅法获得了富电子芳基、磺酰胺和硫醇作为亲核试剂的产物。该反应路径避免了交叉偶联副产物的生成，能以很高的收率获得目标产物。
图4. 亲核试剂原位转化底物
小结
在该工作中，史晓东老师课题组报道了金催化的分子间烯烃烷氧基化芳基化反应。该反应首次成功兼容了富电子的芳基官能团，且在温和条件下实现了一价金/三价金的催化循环。该策略还可以通过对烷氧基化产物的原位转化，实现多种亲核试剂对烯烃的双功能团化反应，有着广泛的应用前景。
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Intermolecular Alkene Difunctionalization via Gold Catalyzed Oxyarylation
Shuyao Zhang, Chenhuan Wang, Xiaohan Ye, Xiaodong Shi
Angew. Chem. Int. Ed., 2020, DOI: 10.1002/anie.202009636
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