南师大陈良安/南林宋亮亮合著综述：亲电金属&氧化还原——炔丙衍生物到共轭二烯的“殊途同归”合成

共轭二烯是化学领域重要的分子骨架，广泛存在于天然产物、药物、生物活性分子和有机功能材料中。不同于孤立烯烃和非共轭的二烯，共轭二烯具有较高的HOMO能级和较低的LUMO能级，赋予其更好的反应活性和合成用途，如作为多功能的合成子参与一系列的经典反应，包括环加成、共轭加成、聚合反应、复分解以及过渡金属催化的交叉偶联等。长期以来，针对共轭二烯的合成与应用研究备受化学家的青睐。

由于共轭二烯结构中取代基的数量、相对位置以及立体构型对其合成转化和生物活性有着重要影响，多取代、功能化共轭二烯的化学、区域和立体选择性合成是该领域的持续研究热点和挑战性课题。虽然已经涌现出许多具有影响力的合成方法，然而针对三取代或四取代共轭二烯的合成，至今仍未有很好的解决方案。近些年，廉价易得的炔丙醇衍生物（PADs）具有反应活性高且活性位点丰富的优势而受到越来越多的关注。过渡金属催化PADs转化已经发展成为构建多取代共轭二烯的一种有效工具。然而，由于PADs呈现出丰富而又独特的反应性，往往导致反应过程和结果难以预测且选择性难以调控，其选择性转化的可控性、精准性和实用性仍不能满足更为挑战和多样性共轭二烯的合成需求。

南京师范大学陈良安课题组围绕金属杂环丁烯中间体精准调控的催化交叉偶联化学，开辟了从PADs出发以高立体选择性、区域发散式合成三取代和四取代共轭二烯的全新方法（Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202203835; J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 18115-18125）。基于前期的研究基础，陈良安教授和宋亮亮副教授等以不同反应模式与机理过程为切入点，深入探讨、总结与分析了相关研究实例，重点介绍了从炔丙醇衍生物到区域、化学和立体选择性地定向合成共轭二烯的调控策略：

（1）亲电金属催化模式。在Au、Cu、Pt和Zn等路易斯酸催化下，基于1,2-或1,3-酰基迁移策略，实现了对反应的化学、区域和立体选择性的调控，从而精准构筑功能化共轭二烯。通过对反应实例进行研究分析，总结了金属催化剂、温度、位阻和取代基的电子效应对1,2-和1,3-迁移之间的选择性调控规律。

（2）氧化还原催化模式。过渡金属催化PADs的取代反应为官能化共轭二烯的合成提供了新路径。通过对关键金属杂环丁烯中间体的精准调控，建立了与碳、氮、氧、膦等系列亲核试剂的共轭二烯基化反应，实现了结构多样性和新颖性共轭二烯的高区域、化学和立体选择性合成。

此外，作者对该领域面临的挑战性难题、未来需要拓展的方向和亟需解决的瓶颈问题进行了系统剖析和展望，期望本篇综述将有助于研究人员更好地认识到合成共轭二烯的重要性以及从PADs合成共轭二烯的反应机制与应用潜力。

论文第一作者为南京师范大学博士研究生代孟富，通讯作者为南京师范大学陈良安教授和南京林业大学宋亮亮副教授。详见：Mengfu Dai, Liangliang Song*, Liang-An Chen*. Stereoselective synthesis of substituted 1,3-dienes from propargylic esters: electrophilic-metal or redox catalysis? Sci. China Chem., 2024, Doi:10.1007/s11426-023-1925-4.

陈良安教授课题组网站：https://www.x-mol.com/groups/liangan_chen

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