吲哚类化合物作为重要的结构单元广泛存在于具有生物活性的天然产物、药物分子和有机材料之中。特别是具有轴手性的吲哚化合物是构建手性化合物的重要单元，同时它也经常作为配体用于不对称催化中。通过有机催化构建轴手性吲哚已经取得了迅猛的进展，主要有下面两种合成方法：（1）在过渡金属Pd、Cu等催化下，吲哚环的1-，2-，3-位通过与高价碘试剂、芳基卤化物和喹啉酮作用得到轴手性吲哚类化合物；（2）铑催化C-H键活化与炔烃环化相结合，从头构建阻转手性的吲哚化合物。但是，从头构建轴手性吲哚化合物的报道相对较少。

最近几年，随着新型不对称催化体系的逐步发展，化学家对不对称C-H键活化反应研究和认识也不断深入。在前期研究的基础上，河南师范大学/陕西师范大学的李兴伟教授团队发展了一种构建轴手性吲哚的方法。该方法反应条件温和，转化率和对映选择性高，底物适用性好。

在最优反应条件下，作者对炔烃底物的适用范围进行了考察。结果表明，多种对称的二芳基炔、二烷基炔、芳基烷基取代的炔、共轭烯炔均能以优秀的对映选择性、区域选择性、高的转化率得到对应的轴手性吲哚衍生物。

在标准反应条件下，苯胺底物的位阻效应和电子效应对该反应的活性和立体选择性没有明显的影响，都能较好的得到相应的吲哚类化合物。

在初步的机理研究方面，作者与蓝宇教授合作，利用DFT理论计算对该偶联反应的手性诱导模型进行了研究。对立体决定步骤（C-N还原消除）中不同取向四种铑环中间体的还原消除进行研究。通过对四种可能的过渡态TS-R-1,TS-R-2,TS-S-1,TS-S-2的分析发现（R）和(S)产物对应的最低能量的过渡态是TS-R-1和TS-S-2。 这表明发生还原消除时，烯基-异喹啉定位基的取向以及C(异喹啉环)-N键的潜手性均影响到反应的立体选择性。

总之，李兴伟教授团队利用不对称C-H键活化，实现了苯胺类芳烃化合物与多样化的炔烃的偶联，在温和条件下以高对映选择性地构建了一系列轴手性吲哚类。并利用DFT计算，对反应机理进行了初步的研究。

论文信息：

Rhodium‐Catalyzed Atroposelective Construction of Indoles via C‐H Bond Activation

Lincong Sun，Bingxian Liu，Junbiao Chang，Lingheng Kong，Fen Wang，Xingwei Li

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202012932

Angewandte Chemie International Edition

《德国应用化学》