浙江理工大学祝诗发教授团队一篇 JACS 一篇 Chem. Soc. Rev.！

1.浙理工祝诗发教授团队JACS：双核铑催化1,6-烯炔不对称环化，高效构建手性1-二氢苯并氮杂卓

含有七元氮杂环的中环结构（如苯并氮杂卓）广泛存在于天然产物（如植物生物碱Goniomine、Kopsiyunnanine L）和重要药物分子（如治疗阿尔茨海默症的加兰他敏Galantamine）中，具有显著的生物活性。尽管已有多种方法（如交叉偶联/[2+2]环加成、氧化（5+2）环化、Heck反应、闭环复分解RCM等）可合成苯并氮杂卓骨架，但实现其催化不对称合成，尤其是能兼容多种取代类型的高效方法，仍具挑战性。

针对这一难题，浙江理工大学化学与化工学院祝诗发教授团队在国际化学领域顶级期刊《美国化学会志》（J. Am. Chem. Soc.）上发表了重要研究成果。该团队创新性利用双核铑对炔醛和二氟甲基炔的独特活化能力，设计合成了含有烯胺结构的苯并烯炔底物。研究表明，此类底物在双核铑催化作用下，可在多种外在亲核试剂（包括醇、酚、羧酸、烯基硅醚等）进攻下，发生高立体选择性的环化反应，高效、高立体选择性地合成了一系列结构多样的手性1-二氢苯并氮杂卓化合物。这一方法为构建具有重要生物活性的苯并氮杂卓核心骨架提供了直接、高效且高原子经济性的新途径。

该研究成果以“Enantioselective Synthesis of 1-Dihydrobenzazepines through Rh2(II)-Catalyzed Cycloisomerization of 1,6-Enyne”为题发表于《J. Am. Chem.Soc.》（2025, 147, 10560–10569）浙江理工大学为第一署名单位。祝诗发教授、吴睿特聘副教授和中南大学的陈凯副教授为共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金和浙江省自然科学基金的资助支持。

图1 本文的研究内容

作者通过以苯并烯炔醛作为模板底物，甲醇作为亲核试剂在双核铑催化下进行条件筛选，在最优反应条件下可以92%的产率和96% ee得到目标产物。

图2 条件筛选

作者随后进行了底物普适性考察，展现出极好的官能团耐受性和底物普适性。

图3 底物拓展1

图4 底物拓展2

作者还进行了衍生化研究，克级反应的产物可进行丰富的进一步转化。

图5 产物衍生化

作者结合课题组之前的工作进行了机理探究实验，卡宾中间体发生环丙烷化和亲核开环后得到的产物ee值接近，表明第一步烯炔环化过程是对映选择性决定步骤。竞争反应表明缺电子的铑卡宾中间体中环丙烷结构更加极化更容易发生开环。为了研究炔基末端−CHO或−CF2H的必要性，作者合成了末端烯炔和苯基取代的烯炔，发现反应均无法有效地发生。这些结果表明，炔基的末端基团在该串联环异构化/亲核加成过程中起着至关重要的作用，这可能是由于双核铑羧酸配体和炔醛或二氟甲基炔之间的弱氢键协助了双核铑对炔基的活化。为进一步研究机理，作者还进行了相应的DFT计算，发现甲醇作为亲核试剂时，两分子甲醇和底物中的磺酰基构成了氢桥，协助了甲醇的进攻。

图6 机理实验

图7 理论计算

综上所述，作者开发了双核铑催化1,6-烯炔立体选择性串联环异构化/亲核加成反应，高效快速构建手性1-二氢苯并氮杂卓化合物。一系列外在亲核试剂，包括醇、酚、羧酸和烯醇硅醚均可高效地参与反应，得到多种取代类型的手性1-二氢苯并氮杂卓衍生物。机理研究支持该反应是通过1,6烯炔的对映选择性环化过程进行的，生成D-A环丙烷取代的双核铑卡宾，随后发生立体专一性的亲核加成/开环过程，得到最终产物。

2.浙理工祝诗发教授团队在国际顶尖期刊《Chemical Society Reviews》发表论文

乙炔作为一种传统而重要的工业原料，因其独特的结构和反应活性，在现代有机合成中正焕发出新的生命力。近年来，随着绿色化学和可持续发展理念的深入推进，乙炔因其优异的原子经济性、丰富的转化类型和广泛的原料来源，逐渐成为构建高附加值分子的重要合成砌块，其催化转化也日益受到学术界的高度关注。

近日，浙江理工大学化学与化工学院祝诗发教授团队在国际顶级综述期刊《Chemical Society Reviews》（影响因子39）发表了题为《Recent progress in the catalytic transformation of acetylene》的长篇综述论文（Chem. Soc. Rev., 2025, 54, 5586–5618）。祝诗发教授为本论文的通讯作者，于欣特聘教授为第一作者，浙江理工大学为第一单位。

本综述全面总结了近年来乙炔催化转化领域的研究进展与关键突破，重点围绕两大类反应体系展开：一是过渡金属催化转化，二是光催化/光促进转化。文章详细梳理了多种反应中间体的形成与反应路径，包括烯基金属（alkenylmetals）、金属炔基（acetylides）、金属环戊二烯或杂金属环中间体（metallacyclopentadienes 或heterometallacycles）、金卡宾（gold carbenes）、乙烯基镍络合物（alkenyl-Ni complexes）以及乙烯自由基（vinyl radicals）等，系统探讨了其在乙炔活化和转化过程中的作用机制。在此基础上，综述进一步阐明了上述中间体在多样催化反应中的衍生化路径，全面揭示了乙炔在复杂分子骨架构建中的独特化学优势与应用潜力。乙炔凭借其结构简洁性、反应多样性及原子经济性，成为构建复杂分子骨架的理想平台，其原料更可通过钙循环技术（如CaC₂再生工艺）实现绿色可持续获取，契合绿色化学与碳循环的发展需求。

图1. 钙基可持续碳-乙炔循环

图2. 乙炔催化转化的关键中间体和高附加值化学品

综上所述，该综述不仅全面呈现了乙炔在现代催化体系中的多维应用格局，也深入剖析了当前研究所面临的挑战与发展趋势。通过系统梳理反应机制、催化模式与未来前景，本文为构建更高效、选择性更优、环境友好的乙炔催化转化路径提供了重要理论依据与方法启示，对推动乙炔化学的持续发展与技术创新具有重要的学术价值与实践意义。

来源：浙江理工大学科学技术处