近日，我院叶龙武教授课题组在基于炔烃转化的杂环合成方法学研究方面取得重要进展，相关成果以“Copper-Catalyzed Asymmetric [2+2+2] Cycloaddition of Diynes via Vinyl Cations”为题在线发表于Angew. Chem. Int. Ed.
基于二炔的催化不对称 [2+2+2]环加成反应因其高效且原子经济性、且可一步构建具有重要价值的复杂手性环状分子，近年来备受研究关注。然而，该类不对称[2+2+2]环加成主要依赖于第Ⅷ族金属（如铑、铱、镍）通过环金属中间体进行，而其他族金属的应用尚未探索。此外，目前尚无能与碳-碳双键/三键以及碳-杂原子双键兼容的、通用的二炔不对称[2+2+2]环加成方法。因此，发展廉价金属催化的不对称[2+2+2]环加成反应，并能将该策略用于不饱和C−C以及C−X键的环化，具有重要研究意义。
近年来，叶龙武课题组通过手性π酸活化炔烃，实现了系列重要手性氮杂环的高效高选择性构建，相关研究成果发表在Nat. Chem. (2021, 13, 1093), Nat. Commun. (2019, 10, 3234; 2023, 14, 7058; 2024, 15, 2232; 2024, 15, 9227; 2025, 16, 4107), Sci. Adv. (2023, 9, eadg4648; 2024, 10, eadq7767), J. Am. Chem. Soc (2019, 141, 16961; 2020, 142, 7618; 2020, 142, 3636), Angew. Chem. Int. Ed. (2019, 58, 9632; 2019, 58, 16252; 2020, 59, 1666; 2020, 59, 17984; 2021, 60, 27164; 2022, 61, e202115554; 2022, 61, e.202201436; 2022, 61, e202204603; 2022, 61, e202210637; 2023, 62, e202216923; 2023, 62, e202303670; 2024, 63, e202411709; 2025, 64, e202418254; 2025, 64, e202505167)等。近日，课题组基于其先前有关手性铜催化二炔环化反应的研究基础，从烯、炔、羰基取代的1,6-二炔底物出发，以手性Cu(I)作为催化剂，通过二炔环化产生烯基阳离子中间体，随后发生关键的[1,5]-氢迁移及[4+2]环化，高效、高对映选择性和高非对映选择性地合成了系列重要的手性多取代四氢咔唑（THCs）和四氢吡喃并[4,3-b]吲哚等。该反应具有以下特点：（1）首例基于烯基阳离子的不对称[2+2+2]环加成反应；（2）首例通过三炔不对称环化构建碳立体中心；（3）首例铜催化的不对称[2+2+2]环加成反应；（4）高效且通用的[2+2+2]环加成反应：同时适用于C−C双键/三键以及C=X。理论计算揭示该类[2+2+2]环加成反应很可能历经烯基阳离子途径的1,5-氢迁移和[4+2]环化过程，并阐明了对映选择性的根源。
该研究工作主要由叶龙武教授课题组2023级博士生郑颜欣完成，并得到课题组其他研究生和本科生的协助。理论计算部分由浙江大学洪鑫教授课题组完成。特别感谢魏赞斌工程师协助完成单晶测试。研究工作得到国家自然科学基金（22125108、22121001、22331004）的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1002/anie.202514641
