过渡金属催化的碳亲核试剂羰基化反应是构建酮官能团的最重要方法。Heck在1970年代率先发现了Pd催化包含一氧化碳（CO）羰基试剂作为反应物三组分原料构建酮类分子的反应（J. Am. Chem. Soc. 1974, 96, 7761–7764）。Pd催化烯丙基体系是构建酮类物种最常用的方法，并且成功应用在多种生物活性天然产物分子的合成中。虽然Pd催化体系能够很好的利用CO气体实现三组分构建羰基，开发大量存在的Ni等过渡金属用于酮的合成还是具有广泛的意义。和传统的高活性Pd催化体系相比，Ni催化体系还没有很好的发展，这是因为CO和Ni之间的结合能力非常强。

       异氰化物是一种重要的羰基化有机试剂。Dechert-Schmitt和Blackmond最近发展了Pd催化卤代芳烃、烷基锌试剂、叔丁基异氰化物四组分合成1，2-双羰基产物（ACS Catal., 2019, 9, 4508–4515）。通过将叔丁基异氰化物（tert-butyl isocyanide）作为羰基的替代物，华东理工大学的Qu Jingping和Chen Yifeng实现了NiCl₂^.DME催化烯丙基和烷基锌试剂之间的交叉偶联羰基化反应，该反应在室温条件发生，仅需要数个小时即可完成，且反应产物展现了较好的E/Z值。

本文要点：

（1）使用苯乙酸烯丙酯和1.5倍当量的C₈H₁₇ZnBr作为反应物，加入1.5倍当量叔丁基异氰化物作为提供羰基的化合物，反应在25 ^oC的二甲基乙酰胺中反应。当使用NiCl₂^.DME作为催化剂，该反应在30 min即可完成，随后在酸性处理后（1 M HCl中处理），得到90 %的反式β，γ-不饱和酮。通过气相色谱监测发现直接偶联的副产物仅有1 %。在克级合成反应中，反应收率也能达到90 %。 

       测试了该反应在一些药物分子中的应用，比如萘普生（naproxen）（产率：70 %）、布洛芬（ibuprofen）（产率：73 %）、脱氧胆酸（hyodeoxycholic acid）（产率：64 %）、吲哚美辛（indometacin）（产率：71 %）。此外维生素E（vitamin-E）衍生分子也能达到50 %的收率。

（2）反应机理研究。

       首先Ni催化剂和烯丙基上结合，随后叔丁基异氰化物加成到Ni-烯丙基中间体上，通过和烷基锌试剂发生交叉偶联反应。伴随着Ni发生还原消除，得到亚胺化合物，并通过酸性条件水解，得到最终的羰基产物。

参考文献

Yangyang Weng, Chenhuan Zhang, Zaiquan Tang, Mohini Shrestha, Wenyi Huang, Jingping Qu*, Yifeng Chen*

Nickel-catalyzed allylic carbonylative coupling of alkyl zinc reagents with tert-butyl isocyanide

Nat Commun 2020, 11, 392 DOI: 10.1038/s41467-020-14320-1

https://www.nature.com/articles/s41467-020-14320-1