BAT365唯一官网化材学院钱鹏程-李龙团队在《Science 》子刊《Science Advances》发表论文

铱/锌共催化的化学和对映选择性[2+2+2]环加成反应构建C-N轴手性吲哚和吡咯化合物

过渡金属催化的[2+2+2]环加成反应，由于其高效和原子经济性且可快速构建多取代的六元碳环和杂环，在有机化学领域备受关注。特别是过渡金属催化的炔烃分子间或分子内不对称[2+2+2]环加成反应，已被证明是合成一系列含有中心、轴向、平面、螺旋等手性元素的苯环化合物的有效方法，Tanaka等组在这一领域已经做出了许多出色的工作，然而利用该方法构建C-N轴手性的研究仍然十分有限且具有挑战性。2006年Tanaka首次通过[Rh(COD)₂]BF₄催化1,6-二炔和炔酰胺的[2+2+2]环加成反应，高对映选择性地制备C-N轴手性化合物。并且Hsung课题组利用相同的方法于2007年也报道了相似的工作。尽管已经取得了令人鼓舞的成果，但近二十年来该领域的一些挑战性问题仍然没有得到解决，例如底物范围有限和反应效率低等。此外，大多数关于炔烃的不对称[2+2+2]环加成反应的研究受限于空气敏感的[Rh(COD)₂]BF₄的催化剂，缺乏构建C-N轴手性的新型催化体系。

含有C-N轴手性的吲哚化合物广泛存在于天然产物和手性配体中，受到人们的广泛关注。近年来，李兴伟课题组利用吲哚炔胺作为C-N轴手性的前体，实现了Rh(III)-催化的不对称C-H活化和Pd-催化的膦氢化反应，高效、高对映选择性的构造一系列C-N轴手性的吲哚化合物。最近，徐政虎课题组利用吲哚炔胺实现了不对称的Click反应，合成一系列C-N轴手性的吲哚三氮唑化合物。

受此启发，我院钱鹏程-李龙教授团队结合课题组长期从事于炔烃的转化和不对称催化反应的研究(JACS, 2022, 14, 6981; ACIE, 2023, 62, e202265616)，对该反应体系进行了探索。该团队报道了首例铱/锌共催化的化学和对映选择性[2+2+2]环加成反应构建C-N轴手性吲哚和吡咯化合物，该工作有效的解决了传统[Rh(COD)₂]BF₄在催化不对称[2+2+2]环加成反应中的不足之处，为该类反应提供了一种全新的共催化策略。值得一提的是，通过对照实验和理论计算表明，Zn(OTf)₂催化剂是通过显著的降低迁移插入的能垒从而显著的提高该反应的产率，这与以往报道路易斯酸促进的氧化加成和还原消除有着很大的不同，相关论文发表于Science Advances.

本论文以“Ir/Zn-cocatalyzed chemo- and atroposelective [2+2+2] cycloaddition for construction of C-N axially chiral indoles and pyrroles”为题发表在《Science Advances》上。BAT365唯一官网为第一通讯单位，第一作者为我院2021级研究生杨健和2022级研究生谢中阳，我院李龙教授和钱鹏程教授为通讯作者、以及南昌航空大学孙青老师共为通讯作者，并得到课题组其他研究生和本科生协助。为了更好阐明该反应的具体机制，课题组和南昌航空大学孙青老师团队合作完成其理论计算部分。本研究工作得到国家自然科学基金委（21828102）、浙江省自然基金青年项目(LQ23B020002)、温州市科技局项目（ZY2020027）等资助完成。

论文链接：Ir/Zn-cocatalyzed chemo- and atroposelective [2+2+2] cycloaddition for construction of C−N axially chiral indoles and pyrroles. Jian Yang^1#, Zhong-Yang Xie^1#, Yu-Jie Ye¹, Sheng-Bing Ye¹, Yi-Bo Wang¹, Wen-Tao Wang¹, Peng-Cheng Qian^*1,4, Ren-Jie Song², Qing Sun^*2, Long-Wu Ye³, and Long Li*^1,3,4 Sci. Adv. 2023, 9, eadk170. DOI: 10.1126/sciadv.adk1704.