近日，我所生物能源研究部催化羰基化研究组（DNL0604组）吴小锋研究员团队利用光诱导的协同羰基化和（杂）芳基迁移，实现了烯烃的双官能团化，团队通过光催化下一氧化碳（CO）选择性插入，实现了自由基接力反应，进而延长核心结构碳链，促进了1,4-杂芳基迁移构建1,4-二羰基化合物。
含羰基化合物具有多功能的反应位点，是构建各种有用化学品的特效构建块。其中，1,4-二酮被广泛用作合成前体，用于组装各种生物活性化合物。CO作为一种经济高效且易于获得的C1来源，是构建含羰基化合物的重要合成子，同时CO的引入还可实现碳链的延长。
近年来，利用自由基介导的远程官能团迁移实现烯烃的双官能团化反应备受科研人员的关注，发展出了1,2-迁移、1,4-迁移、1,5-迁移等迁移模式，并在此基础上实现了从碳中心到C、N、O中心的迁移。但是，从碳到酰基自由基的迁移尚未报道。此外，虽然在不饱和体系中加入以氧为中心的自由基被认为是构建C-O键的一种最直接的方法，但其一直受限于氧中心自由基的引发方式和高活性。
吴小锋团队长期致力于各种不同羰基化反应的研究，本工作中，团队通过引入CO延长碳链，解锁了在迁移反应中难以发生转化的烯丙醇骨架化合物；CO的有效插入避免新产生的碳自由基的自身氢化反应，同时在后一步迁移的驱动下使反应快速发生。基于此，团队实现了烯丙醇骨架化合物的1,4-迁移，以及烯烃的氧羰基化官能团化。研究发现，上述两部分反应具有广泛的官能团耐受性和优异的选择性，获得多种官能团取代的1,4-二羰基化合物。此外，团队还进行了天然活性分子的后期官能团化测试，多种天然产物可以顺利的进行，为后续的药物开发奠定了基础。
相关研究成果分别以“Visible light induced cooperative carbonylation and (hetero)aryl migration: synthesis of multi-carbonyl compounds”和“Visible light-mediated oxycarbonylation of unactivated alkenes involves remote migration of functional groups”为题，发表在Chemical Science和EES Catalysis上。上述工作的第一作者是我所DNL0604组中德联合培养博士研究生杨合肥。研究工作得到国家重点研发计划、中国科学院国际合作等项目的资助。（文/图 杨合肥）
文章链接：https://doi.org/10.1039/d4sc03221g、https://doi.org/10.1039/D4EY00149D
