全碳取代的季碳手性中心广泛存在于天然产物和药物中。在有机合成领域，催化对映选择性构建季碳手性中心的反应一直是研究的热点和难点。小环化合物的去对称化反应是一种有效的构建季碳手性中心的方法。环丁酮化合物由于其内在高张力和刚性结构，成为一类高活性小分子，易于在过渡金属催化剂的作用下进行碳碳键断裂反应。以铑和镍催化的环丁酮的不对称碳碳键断裂反应已经取得成功。
最近，杭州师范大学有机硅化学及材料技术教育部重点实验室的徐利文和曹建研究团队设计了一种钯催化的对映选择性开环-碳碳键形成反应，成功构建了含有全碳取代的季碳手性中心的1-茚酮类化合物。该论文的主要实验工作由硕士生陈灵和孙丰娜共同完成。
这项研究的关键在于芳基卤化钯对环丁酮的羰基进行亲核加成，随后进行β-碳消除过程。β-碳消除是产物中手性中心构型的决定步骤。研究人员通过探索，筛选出了钯/手性磷配体催化体系，实现了环丁酮的不对称开环过程。他们还发现，在外加偶联试剂芳基硼酸存在的情况下，反应以开环-交叉偶联的模式进行，得到含有季碳手性中心的1-茚酮。此外，在不存在外加偶联试剂的情况下，反应以开环-环丙烷化模式进行，得到手性的稠环环丙烷-茚酮化合物。这两种反应模式从相同的底物出发，分别以不同的条件选择性地生成两类目标产物。这项研究的底物适用范围广泛，产率和对映选择性均达到良好到优秀的水平。该研究为手性茚酮类骨架的不对称合成提供了新的思路。
相关工作已发表在Angew. Chem. Int. Ed.上。
该论文的作者为：Jian Cao, Ling Chen, Feng-Na Sun, Yu-Li Sun, Ke-Zhi Jiang, Ke-Fang Yang, Zheng Xu, Li-Wen Xu
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