有機(jī)硅化合物因其在合成化學(xué)、材料科學(xué)和藥物化學(xué)等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用而受到科學(xué)家們的廣泛關(guān)注。硅基是一個極具價值的官能團(tuán)：它不僅能作為化合物多樣性轉(zhuǎn)化的一個臨時性基團(tuán)，還可以使化合物擁有一些獨(dú)特的性質(zhì)（如增加親脂性） (圖1a)。因此，科研人員在高效制備有機(jī)硅化合物方面投入了很多精力。其中，惰性C-H鍵的直接硅基化反應(yīng)是獲得有機(jī)硅化合物最有效和最直接的方法，但還主要集中在Ir(I)、Rh(I)和Ru(0)催化劑的使用上。
鈀催化劑是一種廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成的過渡金屬催化劑，雖具有多樣的催化活性，但其在C-H鍵的硅基化方面的應(yīng)用卻相對滯后。最近，鈀催化的C-H鍵硅基化雖取得了一定的進(jìn)展，但主要是基于導(dǎo)向基(DGs)的輔助(圖1b)，這就不可避免地增加了化學(xué)計量的導(dǎo)向基（DGs）的安裝和脫除步驟。因此，發(fā)展新的策略來提高合成效率并避免化學(xué)計量的導(dǎo)向基（DGs）的使用具有重要意義，但也具有很大的挑戰(zhàn)性。
圖1. 含硅分子的重要性及作者的合成策略
鑒于軸手性聯(lián)芳醛骨架廣泛存在于天然產(chǎn)物中，而且在眾多不對稱反應(yīng)中常被用作優(yōu)勢配體或催化劑，史炳鋒教授課題組對軸手性聯(lián)芳醛化合物的合成產(chǎn)生了濃厚的興趣。近年來，該課題組通過鈀催化的阻旋C-H鍵官能團(tuán)化實(shí)現(xiàn)了多樣性合成軸手性聯(lián)芳醛化合物，如烯基化、炔基化、烯丙基化和萘基化。在此基礎(chǔ)之上，考慮到聯(lián)芳醛骨架和硅基的重要性及實(shí)用性，史炳鋒團(tuán)隊設(shè)想如果能夠發(fā)展一個同環(huán)上的C-H鍵的硅基化反應(yīng)，隨后硅基的轉(zhuǎn)化將會為聯(lián)芳醛的多樣性合成提供巨大的機(jī)會(圖1c，上圖)。此外，將他們之前發(fā)展的跨環(huán)的C-H鍵的官能團(tuán)化和新發(fā)展的同環(huán)的C-H鍵的硅基化結(jié)合起來制備軸手性聯(lián)芳醛化合物將更有吸引力(圖1c，下圖)。
在最優(yōu)反應(yīng)條件下，他們考察了硅基化底物的適用范圍（圖3）。研究發(fā)現(xiàn)，該反應(yīng)體系適用于各種含供、吸電子基團(tuán)的聯(lián)芳醛，但含吸電子基團(tuán)的聯(lián)芳醛的反應(yīng)活性低于含供電子基團(tuán)的；雜環(huán)芳烴(如含苯并噻吩)的底物在該反應(yīng)體系中也能順利進(jìn)行硅基化；對大位阻的底物也有很好的容忍性；但其他的雙硅烷試劑不適用于該反應(yīng)體系。
隨后，他們通過克級合成和硅基的多樣性轉(zhuǎn)化（氯代、溴代、碘代和偶聯(lián)）進(jìn)一步證明了該反應(yīng)的實(shí)用性和潛力(圖5)。
