吡啶是一類重要的雜環(huán)，廣泛存在于藥物和活性天然產(chǎn)物分子中。據(jù)FDA統(tǒng)計，吡啶是藥物分子中出現(xiàn)最多的含氮芳環(huán)。此外，吡啶是一種重要的合成中間體以及配體設(shè)計的重要結(jié)構(gòu)單元。因此，對吡啶類化合物構(gòu)建和修飾方法的研究具有重要意義。其中，吡啶的不對稱C-H鍵官能團化是合成手性吡啶類化合物最直接的方法，具備高度的原子經(jīng)濟性和步驟經(jīng)濟性。但目前該方面的研究鮮有報道，主要難點在于缺乏能同時控制活性和選擇性的配體。 

　　中國科學(xué)院上海有機化學(xué)研究所金屬有機化學(xué)國家重點實驗室施世良課題組一直致力于發(fā)展新型手性氮雜環(huán)卡賓(NHC)配體，相繼報道了系列新型大位阻手性NHC配體，例如ANIPE和SIPE等，并應(yīng)用于銅催化α-烯烴不對稱馬氏氫硼化反應(yīng)(Angew. Chem. Int. Ed, 2018, 57, 1376)和鎳催化醇和炔烴偶聯(lián)制備手性烯丙醇的反應(yīng)中(ACS Catal, 2019, 9, 1)。近期，他們利用這類大位阻強給電的NHC配體實現(xiàn)了首例鎳催化吡啶區(qū)域和對映選擇性C-H環(huán)化反應(yīng)(J. Am. Chem. Soc, 2019, 141, 5628 見圖一)，快速構(gòu)建了高對映選擇性的5,6,7,8-四氫喹啉和5,6,7,8-四氫異喹啉類化合物(高達99%收率和99% ee)。該方法具有較好的底物適用性和官能團兼容性。利用吡啶間位烯烴取代的底物可得到專一的對位endo-關(guān)環(huán)產(chǎn)物，吡啶鄰位或?qū)ξ蝗〈南N底物可得到間位endo-關(guān)環(huán)產(chǎn)物。反應(yīng)對于諸如酯基，帶有活潑氫的酰胺等官能團和苯并呋喃，吲哚，嗎啉，吡咯等雜環(huán)具有很好的兼容性。反應(yīng)適用于1,1-二取代烯烴、苯乙烯、共軛二烯、和三取代烯烴等。值得一提的是，通過其他方法例如發(fā)展完善的不對稱催化氫化反應(yīng)，很難獲得該類手性雜環(huán)化合物。該研究工作為吡啶的直接不對稱官能團化提供了新方法，也拓展了廉價金屬催化的不對稱C-H活化反應(yīng)范圍。 

　　上述研究得到了國家自然科學(xué)基金委、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(B類)、金屬有機化學(xué)國家重點實驗室的資助。

　　圖一.鎳催化吡啶區(qū)域和對映選擇性C-H環(huán)化反應(yīng)