近日，Wiley-VCH旗下主打期刊Angewandte Chemie International Edition（《德国应用化学》）在线发表了高等研究院孔望清课题组在镍催化氢转移反应领域取得的最新研究成果，论文题为“Synthesis of Indanones and Spiroindanones by Diastereoselective Annulation Based on a Hydrogen Autotransfer Strategy”（DOI: 10.1002/anie.202013792）。该工作利用镍催化不对称炔烃和邻溴芳香醛的借氢环化策略，实现了茚满酮和螺茚满酮吡咯烷衍生物的高区域选择性和高非对映选择性合成。

孔望清课题组硕士研究生陈亚特为文章第一作者，孔望清教授为独立通讯作者，武汉大学为第一通讯单位。该工作得到了国家自然科学基金和武汉大学自主科研项目等的资助。

茚满酮和螺茚满酮骨架作为主要的结构单元，存在于多种具有生物活性的天然产物和药物分子中，如Pauciflorol F、Donepezil和Exiguaquinol等。使用过渡金属催化邻羰基芳基卤化物和炔烃的环化反应是构建茚满酮骨架最直接的方法之一。传统的方法通过邻羰基芳基卤化物和炔烃的环化反应只能得到α，β-不饱和茚满酮或茚醇产物，最终合成茚满酮仍需进行额外的氧化/还原步骤。

近年来发展的借氢催化（或称氢转移）策略，已成为构建C-C键的有力工具。受此启发，孔望清课题组使用邻卤代芳基甲醛底物与炔烃在还原条件下进行反应，一步实现了茚满酮的高非对映选择性合成。同时他们引入了可离去临时导向基策略，成功实现了邻羰基芳基卤化物与不对称炔烃环化反应中的区域选择性调控。该方法学的实用性在Pauciflorol F和Isopaucifloral F的简明合成中也得到了进一步体现。进一步地，作者将不对称炔烃拓展至1,6-烯炔底物，通过多米诺环化反应合成了一系列螺茚满酮吡咯烷衍生物。

作者还设计了一系列氘代实验、交叉实验等用以研究反应机理。初步的机理研究表明，邻溴芳香醛和炔烃先通过环化反应形成α，β-不饱和茚醇中间体，随后经过氢转移过程得到茚满酮或螺茚满酮吡咯烷衍生物。

总结：本工作发展了一种镍催化不对称炔烃和邻溴芳香醛的借氢还原环化反应。该反应可以直接合成茚满酮和螺茚满酮吡咯烷衍生物，兼容多种官能团，产率较高，且具有出色的区域选择性和非对映选择性。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202013792