合成化學致力于解決在合成結構復雜、立體化學多樣的分子過程中所面臨的效率挑戰。在這一背景下，自串聯催化（Auto-Tandem Catalysis, ATC）——單一催化劑依次激活兩種或多種機制不同的化學轉化——持續受到研究者的廣泛關注。該方法規避了多步合成中中間體的分離與純化步驟，實現了反應時間的顯著縮短、廢物排放的有效控制以及合成成本的系統性降低，從而全面提升合成過程的步驟經濟性與效率。然而，傳統自串聯催化中單一催化劑的固有局限性，不可避免地制約了反應類型的多樣性。
基于在雙催化體系方面的長期研究，近日，云南大學邵志會教授、李龍副教授團隊聯合天津大學黨延峰教授團隊，提出了一種新型串聯催化模式，即正交自串聯催化（Orthogonal Auto-Tandem Catalysis, OATC）。該策略通過多種催化劑組合，其中每種催化劑獨立完成多個不同的催化循環。這一創新性催化范式不僅滿足了在單一反應器中使用多種催化劑的需求，而且顯著提高了催化效率，為開發高效、綠色的化學轉化提供了全新平臺。 該催化模式的可行性在過渡金屬/有機催化劑交替驅動催化下，成功實現乙烯基環狀碳酸酯與亞烷基米氏酸的不對稱環化中得到了證明。值得注意的是，作者設計并合成了一類新型含末端烯烴的手性雙膦配體（TOPhos），借助該配體，能夠以高收率、優異的化學選擇性、區域選擇性、對映選擇性和E/Z選擇性，高效構建四取代環外烯烴α-亞烷基-γ-丁內酯骨架，此外，該催化體系展現出了非常廣泛的底物適用范圍（44 examples, up to 93% yield, >20:1 E/Z, 98% ee）。機理研究表明，該反應過程是由Pd/TOPhos和TBD兩種催化劑交替完成的四步連續催化循環。密度泛函理論（DFT）計算揭示了TOPhos配體中末端烯烴在區分競爭性對映選擇性反應路徑中的重要作用。 在該工作中，邵志會教授、李龍副教授團隊與黨延峰教授團隊合作，提出了正交自串聯催化這一種新型的串聯催化模式，不僅為高效構建復雜分子提供了有力工具，同時也為綠色化學的發展開辟了新路徑。此外，通過開發一類含末端烯烴的手性雙膦配體，作者成功實現了首例不對稱正交自串聯催化反應。末端烯烴在手性雙膦配體中的重要作用為不對稱過渡金屬催化中手性配體的設計提供了有價值的指導。 論文信息 Development of Chiral Bisphosphine Ligands with a Terminal Olefin Enables Asymmetric Orthogonal Auto-Tandem Catalysis Dongyuan He, Hui Xu, Penglong Cao, Luqing Li, Youlian Luo, EI EI Mon, Fangzhi Peng, Long Li, Yanfeng Dang, Zhihui Shao Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202506881
