基于富勒烯的硒糖球：钴催化炔烃交叉二聚反应的高立体选择性合成新策略

本研究报道了利用原位生成的Co(I)-膦催化剂实现硅基取代供体炔烃与芳基/烷基末端受体炔烃的立体选择性交叉二聚反应。通过实验设计(DoE)优化反应条件，获得高E-选择性的1,3-烯炔产物，并成功拓展至活化内炔烃底物，为构建多取代1,3-烯炔骨架提供了原子经济性新策略。

　　

在有机合成领域，1,3-烯炔结构单元因其独特的反应活性备受关注，广泛存在于天然毒素(如箭毒蛙毒素histrionicotoxin)和药物分子(如抗真菌药特比萘芬terbinafine)中。然而传统合成方法面临严峻挑战：贵金属催化剂成本高昂，3d金属催化剂易导致环三聚副反应，且交叉二聚反应可能产生多达12种区域/立体异构体。如何实现高选择性、原子经济性的1,3-烯炔合成成为亟待解决的科学难题。

德国奥尔登堡大学(Universit?t Oldenburg)化学研究所的Sebastian M. Weber和Gerhard Hilt团队在《European Journal of Organic Chemistry》发表研究，开发了基于CoBr₂(dppp)/Zn/PPh₃的催化体系。研究人员采用实验设计(DoE)优化策略，系统考察了催化剂负载量、温度、底物浓度等参数，实现了硅基供体炔烃与芳基/烷基受体炔烃的高效交叉二聚。关键技术包括：1)钴(I)-膦原位催化体系构建；2)气相色谱-质谱联用(GC/MS)监测反应进程；3)统计建模优化反应参数。

研究结果显示：

1. 芳基底物适用范围：电子中性芳炔(如苯乙炔)可获得45-58%收率，供电子甲氧基修饰底物收率提升至69%，而卤素取代基收率随原子半径增大递减(F:62% > Cl:47% > Br:38%)。邻/对位取代产物收率(69%)显著高于间位(47%)，表明立体效应主导反应选择性。

2. 烷基底物反应优化：通过调整催化剂负载量(5 mol%)和延长反应时间(24 h)，脂肪族炔烃如1-辛炔转化率达72%，环状底物(如环己基乙炔)保持68%收率，证实催化剂对空间位阻的耐受性。

3. 内炔烃拓展应用：二苯乙炔在dppe配体协助下实现96%超高收率，但邻位取代芳基内炔因空间位阻完全抑制反应。非对称内炔产生区域异构体(如16f/f′比例91:9)，酯基取代导致E/Z异构(63:37)。

机理研究表明，反应经历钴(I)活性物种形成、炔烃CH键活化、氢钴化及还原消除等关键步骤。该工作的重要意义在于：1)首次实现钴催化硅基炔烃与活化内炔的交叉氢炔基化；2)通过系统性参数优化建立普适性反应模型；3)为药物分子中1,3-烯炔模块的构建提供了廉价金属催化方案。相比现有钯催化体系，该方法具有成本优势(钴价格仅为钯的1/100)，且E-选择性最高达>99:1，填补了3d金属催化立体选择性炔烃二聚的技术空白。