7.3.12　铜卡宾对于炔烃的加成合成手性联烯反应

手性联烯一直是合成领域的热点。2016年，王剑波课题组发展了铜卡宾对于炔烃的加成合成手性联烯的反应^[62，63]。他们在催化量的Cu（Ⅰ）作用下，以BOX为手性配体，使用芳基重氮试剂与芳基端炔进行加成反应，得到了双取代或三取代的手性联烯。但端炔在金属参与下的加成反应可能的机理并不清楚，因此通过对其机理进行研究，可以进一步确定端炔的反应模式及反应是否经历炔基铜中间体。2019年，蓝宇等利用计算化学的手段对该反应进行了DFT计算研究^[64]。

在B3LYP/6-31G（d）方法基组（Cu使用SDD赝势基组）下进行优化，通过M11-L/6-311+G（d，p）方法基组（Cu使用SDD赝势基组）计算单点能，他们对于3条可能的反应路径进行了计算分析（图7-32）。① 在三乙胺的作用下，端炔进行去质子化反应并与Cu（Ⅰ）结合生成炔基铜物种Ⅲ，进一步通过重氮分解过程生成中间体Ⅴ，再通过迁移插入反应得到中间体Ⅵ，最后质子化得到联烯产物（路径a）。② Cu（Ⅰ）先发生重氮反应得到铜卡宾中间体Ⅷ，再在三乙胺的作用下与端炔反应得到中间体Ⅴ，后面的步骤与路径a相同（路径b）。③ 具有亲电性的铜卡宾中间体Ⅷ直接被端炔进攻得到中间体Ⅸ，进而在三乙胺的作用下完成去质子化-质子化过程得到最终的联烯产物（路径c）。

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图7-32 铜卡宾对于炔烃的加成反应催化循环

计算结果表明，路径a中由于炔基铜物种到铜卡宾中间体的生成能垒很高，总活化能达到40.3kcal/mol，并不是有利的过程。路径b和c的总活化能分别为35.1kcal/mol和26.9kcal/mol，因此路径c更加有利。其中，直接的亲核加成步骤是催化循环中的决速步。他们还对不对称选择性进行了计算，主要由卡宾部分的甲基与不对称配体的萘基之间的空间位阻作用导致该反应有较好的对映选择性。这一工作揭示了铜卡宾对于炔烃的加成反应的机理特点及不对称选择性的原因。