α-烯烃是化工领域最重要的石化平台原料之一，价格低廉、易于获取，却又为结构复杂化提供了广阔的“入口”。长期以来，人们在不对称功能化烯烃双键方面取得了大量突破，但若要在保持端烯特征的同时，对邻近的烯丙位C–H键实现选择性、支化位点优先并具高对映选择性的活化，仍面临艰难挑战。关键难点在于金属卡宾体与烯烃相遇时存在“二象性”：既可能发生双键环丙烷化，也可能走烯丙位C–H活化通道；对于多数未活化烯烃，前者往往压倒性占优，这使得通过卡宾转移来精准实现烯丙位C–H不对称建碳–碳键尤为棘手。尽管以手性二核铑四羧酸盐为代表的催化体系在脂肪族C–H键的位点与立体选择性控制方面取得显著进展，但可稳健用于分子间不对称C–H活化的卡宾体几乎被“供体/受体”（donor/acceptor）体系所垄断，原因在于其兼具可控反应性与热稳定性，而更为活泼的“受体/受体”（acceptor/acceptor）卡宾体通常难以在选择性与化学稳定性之间取得平衡。在这样的环境下，若能设计出能“引导”端基烯烃优先走烯丙位C–H活化、并抑制环丙烷化竞争通道的手性铑催化剂，不仅可充分保留端烯这一可进一步转化的“把手”，也将极大拓展α-烯烃的深度增值路径，为精细化学品与药物分子的后期多样化修饰提供新的策略空间。
图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.
本文在金属卡宾转移框架下，实现了α-烯烃烯丙位C–H键的催化不对称烷基化，并通过催化剂与反应条件的精密协同，压制环丙烷化路径、选择性构建支化位点碳–碳键，同时将对映选择性提升至可用于复杂分子合成的水准。为此，作者围绕“可模块化微调”的手性茚烯骨架（AtroInd）展开配体设计，通过一步钯催化轴手性Suzuki–Miyaura 偶联快速获得不同电子与立体参数的茚烯配体，并与[Rh(cod)Cl]2经I2氧化构筑出系列AtroInd–Rh(III) 二聚体（[Rh(Ind)I2]2），获得稳定、可柱色纯化的对映纯铑配合物簇；其中[Rh(Ind3) I2]2在后续反应中表现最佳。
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在条件筛选上，AgSbF6与Zn(OAc)2的协同至关重要：前者促成阳离子活性物种生成，后者的乙酸根在关键步骤中发挥决定性作用；若以NaOAc 替代，效率显著下降，缺失乙酸根则反应几乎停摆；溶剂以TFE最为合适，降低或升高温度均会损失产率；无银盐或无铑源时反应不发生，凸显“阳离子铑–卡宾体”是进入C–H活化通道的门票。
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在该最优体系下，端烯底物普遍以支化选择性给出目标体且ee 值优异，包含卤代、酯、醛、硝基、醚、杂环乃至含铁茂的复杂底物均表现出良好兼容性；值得注意的是，对通常倾向于发生O–H 插入的烯醇底物，也能专一走烯丙位C–H活化通道，进一步彰显了新体系对化学选择性的“重塑”能力。作者还系统比较了不同重氮酯来源，发现多种酯基取代的“受体/受体”型重氮底物在该体系中同样高效，而某些过度受体化的底物则不反应，从侧面印证了“反应性—选择性”窗口的精细界定。更进一步，团队展示了药物与天然产物片段的后期修饰、克级放大与串联转化（脱羧、烯烃复分解、Mizoroki–Heck 等），并通过衍生化与单晶解析确定了产物绝对构型，显示该方法在合成后续改造中的“平台”属性。
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机理方面，作者先分离了π-烯丙基与铑-卡宾关键中间体，结合氘代交换与竞争/并行KIE实验，明确烯丙位C–H活化为速率决定步骤；DFT 计算支持“协同金属化-去质子化（CMD）”路径，并揭示了支化选择性与对映选择性来自迁移插入过渡态中立体排斥的差异，同时线性位点插入因势垒显著更高而被排除。
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该工作将“α-烯烃这一廉价原料—金属卡宾转移—烯丙位C–H不对称构建碳–碳键”这条极具吸引力但长期受困的路线真正打通：一方面，通过量身定制的手性茚基-铑络合物与阳离子化学环境的协同，成功反转了未活化烯烃在卡宾反应中的通道偏好，在保留端烯把手的同时，于支化位点精准引入手性；方法在原子、步骤与氧化还原经济性上表现优异，并首次将“受受体”卡宾体高选择地引入烯丙位C–H活化这一难题场景，拓宽了卡宾化学的可控性边界。另一方面，广谱底物兼容、药物与天然产物片段的后期功能化、可放大与可衍生的“平台式”转化，意味着该策略不仅适用于方法学探究，更具备直接服务于复杂分子合成与原料升级的潜力；在医药研发中，它为“先导—候选”阶段的立体与位点选择性改造提供了新的抓手。更为重要的是，机理层面以“分离中间体+KIE+DFT”贯通的证据链清楚展示了速控步骤、选择性来源与催化循环能垒分布，为未来在其它非活化C–H键场景（含内烯、复杂骨架）中延展“卡宾体驱动的烯丙位活化”，乃至跨入不同金属中心与配体设计提供了可迁移的可计算—可合成指引。
标题：Asymmetric Carbenoid Allylic C─H Alkylation of α-Olefins Using Tailored Chiral Indenyl-Rhodium Catalysts
作者：Yuan Zheng+, Fengrui Xiang+, Jingran Zhang+, Xuwen Yin, Minyan Wang, and Zhuangzhi Shi*
链接：https://doi.org/10.1002/anie.202519953
