上海有机所&复旦Nature Catalysis：E-型烯醛/烯酮合成新策略！

氘化反应是一种重要的化学反应，广泛应用于医药工业中药物的发现，其在有机合成、材料科学等领域有巨大的发展潜力。先导化合物的药理学特征或用于追踪代谢途径，以阐明药物的作用机制。此外，在天然产物和药物化学中已观察到神奇的甲基效应。因此，由于氘原子对化合物的吸收、分布等相应的影响，在共价分子中CH_nD_3-n（n=0, 1, 2）基团的稳定生成是当前的研究热点。但是，目前共价分子中构建不同氘化甲基和亚甲基的模块仍然是一个基本挑战。在β-H消除反应中，金属在烷基金属物种中获得一个氢原子。常用的A-型烯丙基金属也可经历这种类型的β-H消除以提供1, 3-二烯，在获得氢原子过程中生成中间体B。在中间体B中，C³=C⁴键而不是C¹=C²键的氢化反应将产生异构烯丙基中间体C，从而形成烯丙基C-H活化的概念，最终导致金属携带的1, 4-H传递。其中，面临挑战包括控制中间体B中两个C=C键的区域选择性，以及实现明确的单向转化。

在2021年7月8日，中科院上海有机化学研究所麻生明院士和张雪副研究员、复旦大学钱辉青年研究员（共同通讯作者）等人报道了一种1, 4-H烯丙基金属化合物，提供了从现成的2, 3-烯丙基烯醇和有机硼酸中获得具有高度立体选择性的3-甲基-2(E)-烯醛或-烯酮的直接方法。其中，催化剂为[Cp*RhCl₂]₂和Cu(OAc)₂，并借助空气中的氧气完成催化循环。该反应可容纳许多合成的多功能官能团以及多种药效基团，并且不局限于3-甲基衍生物的形成。通过1, 4-H或D传递，来自不同氘化的烯丙基烯醇的氘原子可以被编辑成多功能有机骨架的甲基或亚甲基，从而有效地形成4-单氘化、1, 4-和4, 4-双氘化以及4, 4, 4-三氘化2(E)-烯醛或-烯酮。这些强大的平台分子可以为不同用途的其他氘化化合物提供直接的途径。

综上所述，烯丙基金属物种的金属载体1,4-H传递的概念已经被开发出来，并应用于在非常温和的反应条件下从广泛使用的有机硼酸和2, 3-烯丙基烯醇高度立体选择性地合成E-烯醛和烯酮。该反应具有非常广泛的底物范围、可耐受许多官能团以及药效团，并且通过相应的1, 4-H或D传递提供了一种可控策略，用于将氘原子精确地掺入来自不同氘化的2, 3-烯丙基烯醇的共价分子的甲基和亚甲基。该反应由[Cp*RhCl₂]₂和Cu(OAc)₂共同催化，并借助空气中的氧气完成催化循环。通过进一步的机理研究，包括产品的潜在生物活性的研究和进一步的合成应用，目前正在作者的实验室进行。

Stereodefined rhodium-catalysed 1,4-H/D delivery for modular syntheses and deuterium integration.Nature Catalysis, 2021, DOI: 10.1038/s41929-021-00643-9.