近日，北京理工大学夏中华团队在金催化炔烃1,2-双官能化领域取得重要进展，相关研究成果以“Gold-Catalyzed Intermolecular 1,2-Difunctionalization of Alkynes with Aryl Iodides”为题发表在国际知名期刊《ACS Catalysis》上。该工作以北京理工大学为第一通讯单位，北京理工大学夏中华研究员和中国科学院广州生物医药与健康研究院罗爽研究员为本文的通讯作者, 博士研究生张莉珠和李钢为本论文的共同第一作者。

金经常被用作活化不饱和键，尤其是炔烃，可以实现炔烃的氢化官能化（图1A），后续通过外加氧化剂、光催化、电催化以及配体促进等方法，实现了金催化的交叉偶联反应（图1B）。利用π-活化和Au(I)/Au(III)催化的相互作用，金催化不饱和键的双官能化反应，可以实现与传统过渡金属(Pd、Cu、Ni)不同的反应模式。然而，在温和条件下实现金催化的芳基卤化物与炔烃的三组分双官能化反应报道相对较少。这主要面临四个方面的挑战：1）竞争性的氢化官能化；2）直接交叉偶联；3）催化剂失活；4）立体选择性差等问题。为了解决这些挑战，近日北京理工大学夏中华团队报道了配体促进的金催化芳基碘化物与炔烃的1,2-双官能化反应。此策略不需要外加氧化剂和芳基重氮盐与光照，在温和的条件下可以一步法制备α-芳基酮（图1C）。该反应的代表性芳基碘化物与炔烃底物范围，如图2所示。

图1. 金(I)/金(III)催化不饱和键的1,2-双官能化

图2. 芳基碘化物与炔烃的代表性底物

在一系列机理实验和DFT计算的基础上，作者提出了可能的反应机理（图3）：该反应经历了金(I)/金(III)与芳基碘化物的氧化加成和炔烃π-活化结合的路径。

图3. 可能的反应机理

因此，本文发展了一种新的金催化炔烃与芳基碘化物的三组分1,2-双官能化反应，为合成α-芳基酮提供了一种新的、高效且直接的方法，同时避免了使用外加氧化剂和芳基重氮盐的光催化活化。

上述研究工作得到了国家自然科学基金和北京市自然科学基金的支持。

文章全文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.5c03719

附通讯作者简介：

夏中华，北京理工大学研究员，博士生导师。中国科学院广州生物医药与健康研究院硕士，导师朱强；法国索邦大学Sorbonne Université博士，导师Louis Fensterbank；日本东京大学特任研究员Project Researcher，合作导师Shū Kobayashi。夏中华研究员课题组研究领域包括：1）金/光催化的新反应及其在药物中的应用，2）合成新型阻燃材料与防污材料及其应用等。以第一作者或通讯作者在国际权威期刊发表SCI论文二十多篇，包括Nature Chemistry，J. Am. Chem. Soc.，JACS Au，ACS Catalysis，Chemical Science等。