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砜是藥物和生物活性分子中的特權結構單元，是有機合成中的多功能中間體，也是羰基的生物電子等排體。因此，諸多研究團隊一直致力于砜類化合物尤其是α-手性砜的合成，。目前，化學家們已經開發了幾種通過加氫官能團化制備手性烯丙基砜的方法，這是一種制備含有手性烯丙基取代的原子經濟性方法。2014年和2017年，Breit課題組（J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 16124; Chem. Commun. 2017, 53, 4966.）報道了銠催化炔烴或聯烯與磺酰肼的氫砜化反應，以外消旋方式合成了一系列末端烯丙基砜。其中，當使用手性二芳基二膦作為配體時，僅獲得中等對映選擇性的產物（Figure 1A）。隨后，Breit課題組（Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 3121; Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 15818.）開發了一種間接性對映選擇性氫砜化反應，涉及銠催化聯烯與硫醇形成硫酯中間體，并通過進一步的氧化，合成了一系列手性烯丙基砜（Figure 1B）。最近，資偉偉（J. Am. Chem. Soc.2020, 142, 15860.）與周其林院士（Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 2948.）課題組也分別報道了鈀催化1,3-二烯的不對稱氫砜化反應，合成了一系列內烯丙基砜衍生物。然而，對于聯烯或炔烴直接參與的對映選擇性氫砜化反應，仍有待進一步的探索。近日，美國佛羅里達大學Aaron Aponick課題組首次報道了一種銠催化聯烯或炔烴與亞磺酸鈉的高度區域和對映選擇性的氫砜化反應，合成了一系列手性末端烯丙基砜衍生物（Figure 1C）。化學加——科學家創業合伙人，歡迎下載化學加APP關注。

（圖片來源：J. Am. Chem. Soc.）

首先，作者以環己基聯烯1a與對甲苯亞磺酸鈉2a作為模型底物，進行了相關反應條件的篩選（Table 1）。當以[Rh(COD)Cl]₂（3 mol %）作為催化劑，L8（6 mol %）作為手性配體，PhCO₂H（50 mol %）和B(OH)₃（1.5 equiv）作為氫源，在DCM溶劑中室溫反應18 h，可以75%的收率得到產物3a，區域選擇性（3a : 4a）>20:1，ee為92%。

（圖片來源：J. Am. Chem. Soc.）

在獲得上述最佳反應條件后，作者對聯烯底物范圍進行了擴展（Table 2）。研究表明，當聯烯底物中的R為環己基、不同取代的烷基以及不同電性取代的芳基時，均可順利反應，獲得相應的產物3a-3k和3m-3p，收率為48-90%，ee為77-96%。其中，含有烷氧羰基、烯基、鹵素、胺基、游離羥基、受保護醇等取代的底物，均與體系兼容。然而，對于雙取代聯烯底物，僅以較低的收率以及較低的對映選擇性得到產物3l。值得注意的是，利用該策略可以82%的收率和77% ee得到具有季碳手性中心的產物3p。

（圖片來源：J. Am. Chem. Soc.）

其次，作者對炔烴的底物范圍進行了擴展（Table 3）。研究結果表明，當末端炔烴底物中含有不同的烷基、環戊基以及不同電性取代的芳基時，均可順利反應，獲得相應的產物3j、3n、3o和3q-3y，收率為43-90%，ee為88-97%。其中，含有-OH、-STol、-CN、-NTsBoc取代的末端炔烴底物，均與體系兼容。同時，改變末端炔烴底物，可使反應具有更高對映選擇性，如產物3j、3n和3o。然而，3-芳基-1-丙炔未能有效的制備芳基取代的烯丙基分子。

同時，作者還對亞磺酸鈉的底物范圍進行了擴展（Table 4）。當亞磺酸鈉底物中含有不同電性取代的芳基、-Me、-Bn、-Et和-CH₂OTBS時，均可順利反應，獲得相應的產物3z和3aa-3af，收率為73-90%，ee為81-93%。其中，對于簡單的烷基取代的亞磺酸鈉，對映選擇性略有降低，如3ac-3ae。不幸的是，即使在升高的溫度（40 ^oC）下，三氟甲基亞磺酸鈉的反應也沒有產生任何產物，這可能是由于CF₃基團的強吸電子性質導致。

緊接著，作者對反應的實用性進行了研究（Scheme 1）。首先，克級規模實驗，同樣能夠以92%收率和90%ee得到產物3af。其次，3af可進行多種轉化。3af與MeI在TBAF/DMSO條件下進行甲基化反應，可以99%的收率得到化合物3ac，ee為88%。3af與烯丙基碘在TBAF/DMSO條件下進行烯基化反應，可以60%的收率得到化合物5，ee為89%。化合物5在Grubbs I/DCM條件下進行閉環復分解反應，可以97%的收率得到環砜化合物6，ee為89%。3af在Ir(COD)Cl₂/HBpin/DCM以及BO₃/THF/H₂O條件下分別進行硼氫化/氧化反應，可以兩步86%的總收率得到伯醇化合物7，ee為90%。3af在Pd/C/MeOH/H₂條件下進行氫化反應，可以98%的收率得到化合物8，ee為88%。化合物8與碘苯在CsF/CuI/L-脯氨酸條件下進行偶聯反應，可以74%的收率得到化合物9，ee為90%。化合物8與H₂NOSO₃H在CsF/NaOAc/DMSO條件下進行親電胺化反應，可以70%的收率得到化合物10，ee為90%。

（圖片來源：J. Am. Chem. Soc.）

最后，作者提出了一種合理的催化循環過程（Scheme 2）。在循環A中，Rh(I)L_n與PhCO₂H和B(OH)₃反應，生成Rh(III)配合物13。配合物13與炔烴底物經加氫金屬化，生成中間體12。中間體12經β-氫消除，生成聯烯化合物1。在循環B中，聯烯化合物1與配合物13經加氫金屬化，生成中間體14和syn-π-烯丙基銠中間體16。中間體16與亞磺酸鈉反應后，可分別獲得直鏈與支鏈（優先）的產物。

（圖片來源：J. Am. Chem. Soc.）