在本篇文章中，作者报道了一种有效的Rh(Ⅱ)催化内炔与二氟重氮试剂(PhSO2CF2CHN2,Ps-DFA)的不对称环丙化反应。这种不对称转变提供了制备广泛、手性二氟甲基环丙烯类化合物的有效的途径 (40 examples, up to 99% yield, 97% ee)。被制备的碳环合成效用通过随后的立体反应过程来证明，包括交叉耦合、氢化反应、Diels-Alder反应和Bauson-Khand反应。
手性环丙烯由于其多用途的反应活性而受到广泛关注。在这种情况下，催化不对称环丙反应可以说是获得手性环丙烯的最直接和最常用的方法之一。其中由Doyle、Corey、Davies等人研究的末端炔烃参与的[2+1]环加成反应，在过去的20年中取得了重大的进展。与此相反，这种化学延伸到内部炔类化合物具有极大的挑战性，主要是由于反应活性减弱和立体控制与空间位阻增加有关。到目前为止，只有Huw Davies课题组成功地将内炔用于与donor-acceptor类型的重氮酸酯，Au/Ag协同催化的对映选择性环丙化反应(Scheme 1a)，Carreira、Morandi和其他人报道了以三氟重氮乙烷为反应底物的内炔对映选择性环丙化反应(Scheme 1b)。含氟重氮化合物已发展成为构建众多氟烷基化碳环、杂环和开链分子的一个有吸引力的砌块，但是其参与催化不对称[2+1]环加成的发展尚处于起步阶段。氟化卡宾化学是作者研究兴趣的一部分，作者提出假设：惰性内炔的催化对映选择性环丙化能通过利用他们最近开发的二氟重氮试剂(PhSO2CF2CHN2,Ps-DFA)实现。在此，作者报道了对这一假设的研究，通过Rh(II)催化PS-DFA与广泛的、容易获得的内炔的高度对映选择性环丙基化反应 (Scheme 1c)。
在初步实验中，首次将 [Rh2(OAc)4]作为潜性催化剂，1-phenyl-1-propyne (1a)作为底物进行了研究。然而，只检测到微量的目标2a(Table 1, entries 1-3)。值得高兴的是，当Du Bois催化剂[([Rh2(Esp)2]]加入到相同的两种底物中时，环丙烯2a在-30℃处以良好的收率顺利生成(Table 1,entry 4)。在这些结果的鼓舞下，作者随后通过筛选手性Rh(Ⅱ)配合物来研究这种卡宾转移反应的不对称变体(entries 5-11)。Hashimoto催化剂 ([Rh2(S-TCPTTL)4])具有较高的不对称感应，产率较高(Table 1, entry 9, 80% yield, 96% ee)。进一步的优化，够将催化剂负载量降低到仅1.5mol%，1.5当量的PS-DFA，在-30℃处仅40min得到预期产物环丙烯(Table 1, entry 16,88% yield, 96% ee)。
接下来，作者下最优条件下进行了底物的拓展(Scheme 2)，烷基取代芳环邻位、间位和对位的底物具有同样的耐受性，具有高产率和高对映选择性。(Scheme 2, 2b-2d)。同样，各种卤素取代苯环不同位置的底物是可以容忍的(Scheme 2, 2h-2m)。具有强吸电子基的底物，如-CF3、-CN和-NO2，在该反应中也是相容的，从而产生了相应的92-96%ee的环丙烯2n-2r。这种Rh(Ⅱ)催化的环加成反应也可以扩展到萘基、噻吩基和吡啶取代的炔，如2s-2u等。
但是在筛选过程中，二芳基取代的内炔在该反应条件下没有转化(2ai只能以5%的收率形成)。为了解决此问题，作者有幸观察到卤代内炔1af-1ah在此实验条件下生成了相应的卤代环丙烯86-93%ee的2af-2ah(Scheme 3a)。通过Suzuki交叉偶联反应与不同芳基硼酸反应，从2af反应得到了手性二芳基环丙烯2ai-2ak(Scheme 3b)，以及一组以前无法接触的手性乙烯基环丙烯(Scheme 3b,2al-2ap)在温和条件下也可以很容易地制备。
所开发的环丙烯化反应为获得含有手性二氟甲基张力环化合物提供了一条可行途径，手性二氟甲基化合物作为有用的手性砌块立体选择性有机合成能够进行一系列的应用。如苯基砜部分在酸性条件下通过使用镁顺利地被切割，从而生成了CF2H-环丙烯3，其立体中心的表观化很小(Scheme 4 a)。此外，在室温下用Pd/C/H2简单处理后，2a可以很容易以一定量还原成环丙烷4（一种单一的非对映异构体），几乎不损失ee值(Scheme 4b)。其次，发现了2a与2,3-二甲基丁二烯的Diels-Alder反应，以较高的收率和选择性顺利地促进了5的生成(Scheme 4c)。最后，环丙烯2a也受到分子间Pauson-Khand反应的影响，以高产率生成双环环戊酮6，不损失ee值(Scheme 4d)。接下来作者用密度泛函理论(DFT)计算研究了以[Rh2(S-TCPTTL)4]为催化剂，1a和PS-DFA环加成反应机理 (Scheme 5)。计算表明，该反应具有47.6kcal/mol的高度放热性，速率决定步骤可能是氮气的挤压 (Int1 to TS1, 12.5 kcal/mol)。二氟烷基取代的铑碳化物Int2比起始反应物稳定11.7kcal/mol。这种原位形成的有机金属中间体是非常亲电的，在涉及两性离子中间体Int3的逐步过程中倾向于内炔1a的环丙酸酯。基于这些结果和先前报道的[Rh2(S-TCPTTL)4]的C4对称手性构象，提出了对映选择性的解释(Scheme 5b)。
总的来说，作者开发了第一个高度对映选择性的Rh(Ⅱ)催化的未活化的内炔与氟化重氮试剂 (Ps-DFA)的环丙烯反应。这为构建广泛的手性、多功能化的不饱和三元碳环提供了一条简便的途径。此研究为内炔与受体（仅）碳烯前驱体催化对映选择性环丙烯化的长期挑战提供了一个简单明了的答案。此外，还通过多功能立体控制变换，证明了所获得的新型应变分子的合成效用。
Angew. Chem. Int. Ed., 2019, DOI: 10.1002/anie.201911701
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