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（圖片來源：J. Am. Chem. Soc.）

烯烴的催化立體選擇性C?C鍵偶聯是構建復雜分子的重要策略。其在合成上具有很大的優勢，包括化學原料來源豐富、一步產生多個立體中心等。而當使用二烯烴作為底物則可以有效實現烯丙基立體中心的形成。目前，高對映選擇性的實現二烯烴與羰基化合物的分子間還原偶聯過程已經取得了重大進展（Scheme 1A）。而高對映選擇性的實現二烯烴的雙碳官能團化過程則少有報道。截止到目前，僅有四例二烯烴的對映選擇性雙碳官能團化報道，且僅有一例涉及使用醛（Scheme 1B）。

鎳催化二烯烴與有機硼試劑的偶聯已成為形成構建C?C鍵的有效策略。作者在最近實現了鎳催化二烯烴與醇和有機硼試劑的高對映選擇性氫-芳基化反應（Angew. Chem., Int. Ed. 2020, 59, 14070）。反應過程中通過手性π-烯丙基鎳中間體的轉金屬化過程進而實現了后續轉化。受到上述工作的啟發，作者認為醛參與的類似過程也可以得到相應的鎳中間體，并發生轉化（Scheme 1C）。反應首先經歷高對映選擇性的氧化環金屬化過程得到中間體7，隨后7與有機硼試劑發生轉金屬化得到中間體8。最后，8經歷還原消除得到目標產物4并再生催化劑完成催化循環。盡管在十幾年前Sato課題組通過二烯烴、羰基化合物和苯硼酸的偶聯實現了消旋產物的合成，但是其有很多局限性。如催化劑用量高、二烯烴和有機硼試劑的底物范圍有限、需要使用大大過量（5.0 equiv）的芳基硼試劑等。最近，北卡羅來納大學教堂山分校Simon J. Meek課題組利用簡單易得的手性膦-鎳絡合物催化，發展了醛、二烯烴和芳基硼酸的偶聯反應，以良好的對映選擇性、非對映選擇性、反應位點選擇性、E/Z-選擇性實現了一系列高烯丙基醇的合成（Scheme 1C）。

（圖片來源：J. Am. Chem. Soc.）

作者首先以醛9，二烯烴10和芳基硼酸11作為模板底物進行反應探索（Table 1）。經過一系列條件篩選后，作者發現當使用9（1.0 equiv），10（1.5 equiv），11 （3.0 equiv）， Ni(cod)₂ (5 mol%)，L5 (7.5 mol%)，RbF (3.0 equiv)，THF/H₂O (10:1)，35 ^oC反應18小時可以以85%的產率實現高烯丙基醇產物12a的合成（97:3 rr，>98:2 dr，97:3 er)（Table 1，entry 11）。

（圖片來源：J. Am. Chem. Soc.）

隨后，作者對此轉化中各個組分的底物范圍進行了探索。首先，作者探索了1,3-二烯的底物兼容性（Scheme 2A）。苯環對位（12a-12e）和間位（12f, 12g）的1,3-二烯均可順利實現此轉化，以良好的產率和選擇性得到相應的高烯丙基醇產物（12a-12h）。鄰位取代的1,3-二烯也可以實現相應的轉化，但是其產物（12h）的對映選擇性相對略低一些（82:18 er）。值得注意的是，此催化雙官能團化策略還可以兼容萘環和雜環（噻吩、呋喃）取代的1,3-二烯，以良好的立體控制實現了手性醇12i-12k的合成。此外，1,3-二烯酰胺也可以順利實現轉化，得到產物12l （89%, 12l:13l = 96:4, E/Z > 98:2, er = 97:3）和12m （65%, 12m:13m = 92:8, E/Z > 98:2, er = 89:11）。產物12l還可以放大至1.0 mmol規模合成，且產物和選擇性基本不受影響（80%, 12l:13l = 96:4, E/Z > 98:2, er = 97:3）。遺憾的是，烷基取代的1,3-二烯仍不能很好的兼容，得到復雜的混合物。

接下來，作者探索了芳基硼酸的兼容性（Scheme 2B）。實驗結果表明對位（12n-12r）和間位取代（12s-12v）的芳基硼酸均可以有效參與反應，以66-98%的產率得到相應的高烯丙基醇產物。此外，吡啶基硼酸也可兼容，得到相應的產物12w（74%, 12w:13w > 98:2, E/Z > 98:2, er = 98:2）。

 （圖片來源：J. Am. Chem. Soc.）

最后，作者對醛的的兼容性進行了探索（Scheme 3）。實驗結果表明，烷基醛（14a-14d）、烯基醛（14h）以及雜芳基（呋喃、苯并噻吩、噻唑、吲哚）醛（14e-14g）均可順利實現轉化。且產物14d的絕對構型通過單晶衍射進行了證實（Figure 1）。此外，當使用手性醛參與反應時，其在實現轉化的同時立體中心可以得到保持（14i-14k）。

（圖片來源：J. Am. Chem. Soc.）

（圖片來源：J. Am. Chem. Soc.）

由于合成出的產物均具有一個二級醇骨架，這為其實現進一步衍生提供了可能性（Scheme 4）。作者利用14c通過碘-醚化過程實現了環化產物16的合成（72%，dr > 98:2）。此外，作者對12l的羥基實現硅基保護后，實現了雙鍵的還原以53%的產率得到產物17。最后，作者利用合成出的產物12a，通過羥基導向的硼氫化-氧化過程得到了形式上反馬氏加成產物19（75%，dr = 8:1）。以上衍生實驗證明了此轉化的實用性。

（圖片來源：J. Am. Chem. Soc.）

為了深入理解反應機理，作者進行了一系列控制實驗（Scheme 5）。首先，當作者在體系中加入D₂O后，在1,3-二烯起始原料10和產物20中均未觀察到氫被氘代的現象，由此排除了反應中生成L?Ni?H物種的可能性（Scheme 5A）。隨后，作者利用1:1 Z/E混合的1,3-二烯10在最優條件下反應，以80%的產率得到產物（12a:13a = 90:10，(E)-12a (syn)/(Z)-12a(anti) = 1.5:1）。其中反式的產物(Z)-12a一定來源于(Z)-1,3-二烯，且其對映選擇性較差（er = 67:33）。此外，順式產物(E)-12a的對映選擇性有所降低可能是由于(Z)-π-烯丙基鎳中間體部分向 (E)-π-烯丙基鎳中間體發生轉化造成的（Scheme 5B）。最后，作者利用含有α-立體中心的醛在偶聯之前的差向異構化作用進行探索（Scheme 5C）。實驗結果表明在偶聯之前并沒有烯醇化過程發生。

（圖片來源：J. Am. Chem. Soc.）