材化Angewandte Chemie：芳基烯烃α-/β-碳氢官能团化合成复杂共轭多烯

近日，我校材化学院张坚教授课题组与钟国富教授、杨丽敏教授展开合作，报导了一种吡嗪酰胺导向下的E-芳基烯烃的α-/β-碳氢官能团化反应，相关研究成果以题为“Stereoselective Synthesis of Complex Polyenes through Sequential α-/β-C−H Functionalization of trans-Styrenes”发表于国际知名期刊Angewandte Chemie International Edition（IF = 16.6）上。

烯烃是来源广泛的大宗化学品，通过烯基C-H官能团化可以高效合成各类烯烃衍生物。导向基作用下烯烃的C-H官能团化可以用于多取代烯烃的E/Z选择性合成，反应经历了endo-或exo-型金属杂环中间体。这类反应通常局限于以二取代烯烃为底物（1,1-和Z-二取代烯烃），通过导向基作用下的一步烯基C-H官能团化，合成三取代烯烃。由于导向基的空间邻近不允许，该三取代烯烃不可能进一步发生C-H官能团化合成四取代烯烃。同时，这类二取代烯烃如1,1-二取代烯烃和Z-二取代烯烃，导向基作用下的C-H活性反应位点只有一个，因此没有真正解决烯基C-H官能团化的选择性问题。此外，E-烯烃的选择性α碳氢官能团化，需要经历较高能量的exo-型金属杂环中间体，尚未见报导。导向基的安装/脱除费时费力，所以一个导向基作用下的多步C-H官能团化可以显著提高合成效率。

在前期研究基础上，课题组报道了E-芳基烯烃的α-/β-碳氢烯基化反应。该反应条件温和、有很好的官能团兼容性和宽的底物适用性，以优异的E/Z选择性合成三、四取代共轭二烯和四、五取代共轭三烯。偶联试剂可以是缺电子烯烃和炔烃。反应还适用于“一锅法”合成共轭三烯，大大提高了合成效率。这些反应适用于克级制备，所得的二烯和三烯产物可以进行一系列化学转化。作者还发展了以苄基酰胺为底物，经三步吡嗪酰胺导向的芳基、烯基、烯基三重碳氢烯基化反应。机理实验进一步证明了α-C-H活化步骤为决速步。课题组与杨丽敏教授合作，通过理论计算对多个反应过渡态进行了研究分析，理论上解释了反应的选择性、反应活性以及导向基的作用。

材化学院硕士研究生祝宇航、王旖旎和沈文舟是文章的并列第一作者（祝宇航现为山东大学在读博士生）。张坚教授、钟国富教授、杨丽敏教授为共同通讯作者。杭师大为第一通讯单位。研究工作得到了国家自然科学基金和浙江省自然科学基金的资助。