近日,，我校材料與化學化工學院張堅教授團隊等在芳基烯烴的α-/β-碳氫官能團化——復雜多烯的選擇性合成研究上取得新進展,，相關研究成果以題為Stereoselective Synthesis of Complex Polyenes through Sequential α-/β-C?H Functionalization of trans-Styrenes發(fā)表于國際知名期刊Angewandte Chemie International Edition（IF = 16.6）上,。

烯烴是來源廣泛的大宗化學品,，通過烯基C-H官能團化可以高效合成各類烯烴衍生物,。導向基作用下烯烴的C-H官能團化可以用于多取代烯烴的E/Z選擇性合成,，反應經(jīng)歷了endo-或exo-型金屬雜環(huán)中間體。這類反應通常局限于以二取代烯烴為底物（1,1-和Z-二取代烯烴）,，通過導向基作用下的一步烯基C-H官能團化,，合成三取代烯烴,。由于導向基的空間鄰近不允許，該三取代烯烴不可能進一步發(fā)生C-H官能團化合成四取代烯烴,。同時,，這類二取代烯烴如1,1-二取代烯烴和Z-二取代烯烴，導向基作用下的C-H活化反應位點只有一個,，因此沒有真正解決烯基C-H官能團化的選擇性問題,。此外，E-烯烴的選擇性α碳氫官能團化,，需要經(jīng)歷較高能量的exo-型金屬雜環(huán)中間體,，挑戰(zhàn)大因而尚未見相關報道。再者,，導向基的安裝/脫除步驟費時費力,，所以一個導向基作用下的多步C-H官能團化可以顯著提高合成效率，但是這方面的報道不多,。

選擇性烯基碳氫官能團化研究

在前期研究基礎上（Chem. Soc. Rev., 2021, 50, 3263,；Nat. Commun. 2019, 10, 5109；Chem. Record. 2023, e202300012,；Org. Chem. Front., 2022, 9, 4834,；Org. Lett. 2019, 21, 4868），研究人員成功發(fā)現(xiàn)了E-苯乙烯的選擇性α-/β-C-H烯基化反應,，以制備各種復雜的1,3-二烯和1,3,5-三烯,。該反應利用吡嗪酰胺作為雙齒導向基實現(xiàn)了優(yōu)異的區(qū)域和E/Z選擇性，反應經(jīng)歷了六元exo-和七元endo-金屬雜環(huán)中間體,。該反應條件溫和,、有很好的官能團兼容性和寬的底物適用性，以優(yōu)異的E/Z選擇性合成三,、四取代共軛二烯和四,、五取代共軛三烯。偶聯(lián)試劑可以是缺電子烯烴和炔烴,。反應還適用于“一鍋法”合成共軛三烯,，大大提高了合成效率。這些反應適用于克級制備,，所得的二烯和三烯產(chǎn)物可以進行一系列化學轉化,，如導向基的脫除、環(huán)氧化,、以及三烯的光異構化反應,。同時，研究人員還發(fā)現(xiàn)了以簡單的芐基酰胺為底物,，經(jīng)三步吡嗪酰胺導向的芳基,、烯基,、烯基三重碳氫烯基化反應，高效合成芳基三烯,。機理實驗進一步證明了α-C-H活化步驟為決速步,，且反式烯烴的活性大大低于順式烯烴。此外,，研究人員還通過理論計算對多個反應過渡態(tài)進行了研究分析,，理論上解釋了反應的選擇性、反應活性以及導向基的作用,。

值得一提的是,，本論文合成的共軛多烯有望應用于多種天然產(chǎn)物和藥物的合成。同時,，由于烯烴官能團化反應類型多樣,，包括烯基化、芳基化,、雜原子化、烯丙基化和烷基化等,，該E-烯烴的多重C-H官能團化策略有望用于高效合成不同類型取代基的四取代烯烴,，并在有機合成中獲得重要應用。

材化學院碩士研究生祝宇航,、王旖旎和沈文舟為該論文并列第一作者,。材化學院張堅等為第一通訊作者。杭州師范大學為第一通訊單位,。該論文成果接受國家自然科學基金和浙江省自然科學基金等資金資助,。