碳碳键形成的新技术有可能改变反合成靶合成策略的范式，对有机合成、药物开发和材料科学产生深远的影响。由于Csp³中心的空间位阻变大和官能团的多样性增加，从烯烃出发不对称构建Csp³- Csp³键是重要但具挑战性的过程之一。另一方面，烯烃是一种广泛存在且成本较低的原料，并且与其他极性官能团表现出正交反应性。开发两种烯烃直接形成手性碳-碳键具有重要意义，为快速合成富含Csp³的手性分子提供非常规的途径。我们课题组开发了烯烃-烯烃不对称偶联构建手性Csp³- Csp³键的新模式。该反应模式既不需要使用当量的烷基亲电试剂，也不需要使用当量的烷基亲核试剂。

近日，南方科技大学舒伟（点击查看介绍）课题组在前期工作基础上 (Nat. Synth. 2024, 3, 1360-1368; Adv. Sci. 2024, 11, 2409592)，发展了一种镍催化缺电子烯烃与非活化烯烃之间的不对称烷基-烷基偶联反应用于构建α-手性膦化合物 (Fig. 1)。该方法成功的关键是在于缺电子的烯烃和非活化烯烃的精确识别和烷基-烷基偶联的化学选择性、区域选择性和对映选择性控制。该成果近期发表在Science Advances 上。该反应首次实现缺电子烯烃和电中性烯烃的不对称偶联，进一步拓展了烯烃-烯烃不对称偶联的边界，为不对称烷基-烷基偶联新模式注入了新的活力。

Fig. 1. Catalytic cross-hydrodimerization of electron-deficient alkenes.

经过条件筛选，在得到最优条件后，作者首先考察了非活化烯烃的底物适用范围 (Fig. 2)。结果表明，反应对于带有多种官能团的烯烃都具有良好的兼容性。此外该方法还可以应用于1,1-二取代烯烃以及一些药物分子衍生的烯烃上。接下来，作者对烯基膦硫化合物进行了普适性考察。结果表明，苯环上带有给电子、拉电子基团的烯基膦硫化合物都可以顺利发生该反应。同时，该反应还可以兼容杂环取代的烯基膦硫化合物以及非末端烯基膦硫化合物。

Fig. 2. Substrate scope for unactivated alkenes and unsaturated phosphine sulfides.

基于机理结果和相关文献报道，作者提出了可能的反应机理（Fig. 3）。在反应条件下，配体配位的L*Ni(I)-Br物种(A)，在硅烷和碱存在下生成L*Ni(I)-H种(B)。L*Ni(I)-H物种 (B) 与不饱和膦硫化物(1)发生区域选择性和对映选择性迁移氢金属化反应形成二级烷基Ni(I)种(C)，而后经过氧化剂 (OX5) 的单电子氧化得到烷基Ni（II）中间体(D)。烷基Ni（II）中间体(D)与硅烷在碱的存在下发生第二次转金属化反应，生成烷基Ni(II)-H中间体(E)。中间体E与非活化烯烃 (2) 进行区域氢金属化反应，得到双烷基Ni(II) (F)物种，该物种与氧化剂（OX5）进行单电子氧化，得到二烷基Ni（III）中间体(G)。G还原消除生成得到烷基-烷基交叉偶联产物(3)并重生L*Ni(I)，完成催化循环。

Fig. 3. Proposed mechanism for the reaction.

综上，南方科技大学舒伟课题组发展了镍催化缺电子烯烃与非活化烯烃之间的不对称交叉氢化二聚反应，从而实现α-手性磷的构建。该方法首次实现缺电子烯烃与非活化烯烃的不对称交叉氢化二聚反应，为手性构建Csp³- Csp³键构建提供了一种途径。这一成果近期发表在Science Advances 上。南方科技大学和澳门大学2022级联合培养博士生邹健宇为论文第一作者，南方科技大学舒伟为论文通讯作者，澳门大学陈美婉为共同通讯作者。研究工作得到国家自然科学基金（22171127, 22371115），四川省自然科学基金项目（2025ZNSFSC0128），四川省科技计划项目（2024ZYD0017），深圳市科技创新委员会项目（JCYJ20240813094226034, JCYJ20230807093522044）资助。

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Asymmetric Alkyl-Alkyl Coupling between Electron-Deficient and Unactivated Alkenes to Access α-Chiral Phosphines by Ni-Catalysis

Jian-Yu Zou, Fang-Li Xing, Quan-Xing Zi, Hai-Wu Du, Meiwan Chen*, and Wei Shu*

Sci. Adv., 2025, 11, eadv6571, DOI: 10.1126/sciadv.adv6571

研究团队简介

舒伟博士，研究员、课题组长、博士生导师。本科毕业于南开大学，获理学、经济学双学士学位；博士毕业于中国科学院上海有机化学研究所，师从麻生明研究员和贾国成教授，获中科院院长优秀奖；博士毕业后分别于苏黎世大学、普林斯顿大学和麻省理工学院从事博士后和研究工作；2018年5月加入南方科技大学化学系开展独立研究。迄今为止，舒伟博士在Nat. Synth., Sci. Adv., Nat. Commun., JACS, ACIE等国际一流期刊发表论文八十余篇；其中2019年以来，以第一/通讯作者发表SCI论文六十余篇，包括Nat. Synth. 1篇, Sci. Adv. 3篇，ACIE 11篇，Nat. Commun. 6篇，CCS Chem. 1篇，JACS 2篇，Adv. Sci. 1篇, JACS Au 1篇，Sci. China Chem. 2篇，Chem Catal. 2篇，ACS Catal. 6篇，Chem. Sci. 7篇，申请和授权专利13项。目前课题组围绕可见光催化及第一过渡系金属催化，在烷基金属物种的催化生成和选择性转化领域取得良好积累和多项成果。课题组长期招聘博士后和访问学生。欢迎具有热爱化学、踏实、勤奋努力的同学加入本课题组，共同奋斗和成长。联系方式：shuw@sustech.edu.cn

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