复旦大学周锡庚教授团队 | 通过催化烯基酮亚烷基转移实现C–H键烷基化与亚烷基化

第一作者：王一吐

通讯作者：周锡庚

通讯单位：复旦大学

C–H键烷基化和亚烷基化都是重要的基础有机合成反应。烷基卤化物是最通用的烷基和亚烷基源，贵金属催化的烯烃插入C–H键作为一种原子经济性的烷基化新手段，目前也得到了一定的发展。此外，卡宾插入C–H键也是一种高效的烷基化方法。由于现有的C–H键烷基化和亚烷基化方法难以满足有机合成中日益增长的多样性需求或环境友好要求，因此，继续开发高效而实用的相关新反应具有重要意义。

烯烃复分解反应已成为有机合成、烷烃重组和聚烯烃降解的强力工具。能否将烯烃开发为亚烷基源，以之替代热敏感的重氮化物和较昂贵的有机偕二卤化物，属于尚待发展的挑战性课题。利用烯烃作为亚烷基源建立的C–H键亚烷基化方法，目前鲜有报道。对于能否利用碳碳双键断裂所产生的亚烷基单元实现C–H键烷基化反应，尚不得而知。

基于上述背景，复旦大学化学系周锡庚教授（点击查看介绍）课题组开发了基于烯基酮亚烷基转移的C–H键烷基化和亚烷基化新方法。以烯基酮为亚烷基源，酮或内酰胺作为接受体，二芳基甲醇作为氢源，稀土氨基配合物为催化剂时，实现了烯基酮的加氢亚烷基转移，分别得到对应酮和内酰胺的α-烷基化产物，这是利用其它亚烷基源难以实现的转化。该反应对芳酮的α-苄基化反应具有良好的普适性，能够兼容杂芳基、卤素、腈基、酯基、硼酸酯基和（未）保护的氨基等官能团。值得注意的是，该方法还适用于脂肪酮立体位阻小的α-位区域选择性烷基化。在吲哚酮的α-烷基化反应中，二级和三级内酰胺都能以较高的收率得到目标产物。

有意义的是，当催化剂切换为氢氧化钾并不加氢源时，烯基酮还能与一系列碳基亲核试剂，如吲哚酮、茚、双苯并噻唑基甲烷以及苯乙腈等发生转移亚烷基化反应，形成对应的取代烯烃。在少数几种前期报道的贵金属催化烯基酮亚烷基转移反应中，烯基酮仅限于乙烯基酮和双取代烯基酮。与之不同的是，在上述转移烷基化和亚烷基反应中，三取代烯烃表现出了不寻常的高反应活性。另外，作者还首次实现了立体位阻更大的四取代烯烃的亚烷基转移。

这些新烷基和亚烷基化方法在生物活性分子的结构修饰方面也展示出应用潜力。例如，可以用于在雌酮衍生物的羰基α位引入烷基，地西泮的α-亚烷基化，齐拉西酮的α-烷基化或亚烷基化等。

控制实验和动力学实验结果表明，烯基酮的转移烷基化反应可能是通过连续Michael加成和retro-Michael加成及相继的转移氢化过程完成，氢转移是该反应的决速步骤。稀土金属的大离子半径和强Lewis酸性对协调氢转移反应的选择性和克服立体位阻对Michael加成的影响发挥了重要作用。

总结

周锡庚教授团队利用烯基酮的亚烷基转移反应，建立了羰基化合物α-烷基化和活泼亚甲基化合物亚烷基化的新方法。该方法具有催化体系简单、底物适用范围广、无添加剂等优点，并突破了多取代烯难发生亚烷基转移的困局。

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Versatile C–H alkylation and alkylidenation via catalytic alkylidene transfer of enones

Yitu Wang, Xiaoke Shou, Yi Xu, Xigeng Zhou*

Angew. Chem. Int. Ed., 2025, DOI: 10.1002/anie.202502619

作者介绍

周锡庚，1996年获南京大学理学博士学位。1998年进复旦化学系工作，2000年晋升为教授、博士生导师。长期从事金属有机化学和有机合成方法学研究，主要方向包括新型稀土金属有机化合物的合成、结构和反应化学；基于稀土金属促进的新有机合成方法学等。主持了一系列国家自然科学基金及部（省、市）科学基金资助的重点和面上研究课题，其中包括上海市“曙光学者”、教育部“跨世纪优秀人才”、教育部“优秀青年教师”、上海市“优秀学科带头人”等人才基金。另外，还参与承担了多项科技部973课题。作为通讯联系人或第一作者在包括J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., ACS Catal., Org. Lett等国际重要期刊上发表SCI研究论文190余篇。获国家授权发明专利14项，教育部科技进步二等奖2项，安徽省教委科技进步一等奖1项，上海市科技进步三等奖1项。

https://www.x-mol.com/university/faculty/9651