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在《Organic Letters》宣布立异效果：运用光驱动协同催化战略，完结了苯并环丁烯酮与酮类化合物的不对称[4+2]环加成，高效构建含季碳立体中心的3,4-二氢异香豆素骨架。该技能为抗炎药、降糖药等药物分子的后期润饰供给了新途径（ett.5c02591）。
苯并环丁烯酮（BCBs）因其环张力，是慵懒C-C键活化的抱负渠道。传统办法依靠过渡金属刺进促进C1-C2/C1-C8键开裂（Scheme 1a）。曹伟地/冯小明团队另辟蹊径，运用光催化战略，区域专一性地开裂键解离能更低的C1-C8键。依据前期开发的BCBs与亚胺/醛的光催化[4+2]环加成（Scheme 1b）战略，本作业进一步将底物拓宽至空间位阻更大的酮类化合物，成功完结不对称转化（Scheme 1c），为含季碳立体中心手性3,4-二氢异香豆素地组成拓荒了新途径。
作者首要以5-甲基苯并环丁烯酮(A1)和苯乙酮(B1)为模板底物（表1），运用手性双氮氧配体L3-Pr(OiPr)2/Sc(OTf)3合作物，二氯甲烷为溶剂，4 Å分子筛为添加剂，在–78 °C下，365 nm光照12小时，以挨近当量的产率和95% ee (编号1)得到方针产品C1。短少Lewis酸催化剂，反响没有办法进行(编号2)，标明在-78 °C时布景反响能够被彻底按捺。对金属盐的挑选标明，Sc(OTf)3给出最好的收率和对映挑选性。将反响温度进步至–10 °C导致副反响和布景反响发生 (编号6)。鉴于激起后的BCB对质子溶剂(如水)灵敏，作者在反响系统中添加了4 Å分子筛作为干燥剂。但当运用无水Na2SO4时，产率仅为13%，一起不知道副产品添加 (编号7)，这标明4Å分子筛不只除水，更显着按捺副反响。增大光照波长导致反响性下降(编号 8)，且增大光照强度导致布景反响增强 (编号9)。对各种手性双氮氧配体的进一步探求标明，挑选具有适宜骨架、链长以及芳香酰胺基团替代基的L3-Pr(OiPr)2是有用完结该反响的要害(编号10-12)。
随后作者调查了对芳基烷基酮和苯并环丁烯酮的普适性（表2-3）。各种替代的苯乙酮与A1顺顺利利地进行反响，以杰出至优异的对映挑选性得到相应的产品(C2-C21)。该催化系统表现出杰出的官能团耐受性，可兼容多种替代基，包含腈基、三氟甲基、卤素、硅基、硼基和乙酰氧基等。杂环化合物也适用于该系统， 2-乙酰基吡啶以64%收率和85% ee转化为产品C22。将烷基替代基从甲基转换成环己基对反响性和对映挑选性都有负面影响(C23，51%产率，76% ee)。氘代甲基替代的底物成功地转化为方针产品C24。此外，环酮如1-茚满酮也能够兼容该反响（C25）。有必要留意一下的是，该战略可用于一系列药物分子后期润饰，包含去氢表雄酮、(S)-布洛芬、恩格列净中间体和维生素E等。
运用苯乙酮B1作为底物调查了BCBs的底物规划（表3）。研讨之后发现，BCB芳环上存在5-甲基对取得高活性和高对映体挑选性至关重要。改动甲基的方位或在苯基环上引进其他替代基，反响活性和对映挑选性会有不同程度的下降。此外，萘并环丁烯酮也能发生反响，以77%收率，75% ee得到产品。
作者对催化产品C1进行了克级规划制备以及衍生试验（Scheme 2）。将5 mmol 5-甲基苯并环丁烯酮（A1）与6 mmol 苯乙酮（B1）在平等扩大的催化剂、分子筛和二氯甲烷用量下，在365 nm紫外灯照耀下得到了1.15 g 方针产品（C1，91%收率），对映挑选性坚持（95% ee）。随后，作者又完结了规范产品C1的多样化转化（Scheme 2b）。运用LiAlH₄复原C1得到手性异色满衍生物D（99%收率，96% ee）；在AlMe3的催化下，发生开环胺解得到叔醇酰胺E（98%收率，97% ee）；运用[Ru]催化芳环C-H羟基得到8-羟基产品F（54%收率，88% ee）。
作者对反响的机理进行了一系列探求。底物的紫外吸收光谱研讨标明，与L3-Pr(OiPr)2/Sc(OTf)3合作物配位后，在365 nm处，BCBA1或苯乙酮（B1）的紫外可见吸收光谱无显着改变（Scheme 3a）。但是在对苯乙酮的磷光发射光谱研讨中，观察到磷光发射强度增强，但最大发射波长没有显着移位（Scheme 3b）。这些依据成果得出，Lewis酸催化剂或许进步了系间窜越（ISC）的功率，使得激起三线态苯乙酮的份额添加，然后有利于反响进行。参加BHT作为自由基捕获剂，A1和B1的环加成反响被按捺，一起高分辨率质谱（HRMS）检测到穿插偶联副产品G和H，标明系统中存在G1和H1中间体（Scheme 3c）。对照试验标明，由A30原位生成的邻甲亚基联烯酮中间体经高温或在光照或不但照下运用Aa1均不能得到方针产品C33，排除了通过邻甲亚基联烯酮中间体的反响进程（Scheme 3d）。
据此，作者提出了或许的光环加成反响进程（Scheme 4）。首要，金属盐Sc(OTf)3与手性双氮氧配体L3-Pr(OiPr)2配位，原位生成手性钪(III)合作物催化剂。该Lewis酸催化剂一起与苯并环丁烯酮A1和苯乙酮B1配位，其间B1在光照条件下被激起抵达激起态，紧接着其氧自由基对苯并环丁烯酮A1的羰基进行自由基加成，诱导C1-C8键均裂以开释环张力，形成双自由基中间体，最终发生快速地分子内自由基-自由基偶联，完结该光环加成反响，并开释催化剂。此外，A1光异构化发生的邻甲亚基联烯酮中间体存在于该系统，但不是生成方针产品的中间体。
该研讨 打破传统过渡金属催化形式 ，开展了一种光催化苯并环丁烯酮和芳基烷基酮的不对称[4 + 2]环加成反响 ， 高效组成了一系列含有季碳立体中心的光学活性3,4-二氢异香豆素类化合物。该战略为新式C-C活化转化供给了新思路。
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