Heck反应作为一种经典的有机化学反应，为构建碳-碳键提供了高效的手段，尤其在手性中心的合成上展现了独特的优势。然而，传统的Heck反应多局限于烯烃与芳基卤化物的偶联反应，针对α,β-不饱和羰基化合物的研究却相对较少，尤其在手性控制和化学选择性方面仍存在显著挑战。这主要由于迁移插入机制中四元环过渡态的高能垒导致反应效率低下。（图1a）此外，现有方法多依赖外加还原剂，限制了其操作简便性和适用范围。如何利用新的底物设计和催化体系突破这些限制，成为有机合成领域的重要研究方向。
针对这一问题，研究团队引入了α,β-不饱和腙这一新型底物。（图1b）腙基团强大的配位能力使其在反应机理上表现出独特的1,4-加成路径，不仅规避了传统烯烃插入的瓶颈，还为反应提供了调控酸碱条件实现选择性生成不同产物的新思路。这一创新策略不仅丰富了Heck反应的反应类型，也为手性杂环化合物的合成提供了新途径。
图片来源：ACS Catalysis
本研究开发了一种酸碱可调控的钯催化体系，以实现α,β-不饱和腙的Heck型反应。（图1b）研究中，作者巧妙利用腙基团的配位特性，通过酸性条件驱动还原型Heck反应生成腙类化合物，而在碱性条件下，则引导发生脱氮型Heck反应生成二烯化合物。实验中以钯(0)催化剂为核心，配合合适的手性配体，优化了温度、溶剂及酸碱添加剂等反应条件。结果表明，在酸性环境中腙类底物可在原位生成，通过Zimmerman-Traxler过渡态形成高度手性选择性的产物；而碱性条件下则依赖于氢β消除和自由基过程实现脱氮反应。进一步的机理研究结合密度泛函理论（DFT）计算验证了腙基团在过渡态中的关键作用，为反应路径的设计提供了理论支撑。
图片来源：ACS Catalysis
该研究通过腙基团的引入和酸碱条件的巧妙调控，不仅扩展了Heck反应的适用底物范围，还显著提升了反应的化学选择性与手性控制水平。这一创新策略为合成手性杂环和复杂分子提供了简便、高效的解决方案，尤其在医药化学中具有广阔的应用前景。例如，通过反应获得的腙类和二烯类化合物，能够进一步修饰生成多种生物活性分子。此外，研究中提出的酸碱调控机制，为其他类型的金属催化反应提供了新的设计思路，为探索更多功能化学反应奠定了基础。
标题：Acid/Base-Tuned Asymmetric Reductive Heck and Denitrogenative Heck Reactions of In Situ-Formed α,β-Unsaturated Hydrazone
作者：Shuling Yu, Xiaoyu Zhou,* and Xiaofeng Tong*
链接：https://doi.org/10.1021/acscatal.4c05561
