中國科學院上海有機化學研究所金屬有機化學國家重點實驗室王曉明課題組致力于研究多金屬物種參與的反應體系，包括通過金屬間電子傳遞、基團轉移實現挑戰性的轉化過程和探究內在規律、仿酶的雙多核金屬催化劑的開發和金屬團簇催化等。2021年，課題組采用雙核銠/雙膦的新組合實現了胺、重氮化合物與烯丙基化合物的三組份反應（J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 11799-11810）。近日，他們與河南師范大學徐桂清課題組合作，采用Rh2(OPiv)4/Xantphos的組合，發展了苯酚、重氮化合物與烯丙基化合物的三組份反應，克服了常規的苯酚與二價銠卡賓的O-H鍵插入過程，實現了挑戰性的苯酚對位C(sp2)-H鍵官能團化和烯丙基烷基化的串聯反應。
苯酚作為一類重要的結構單元，廣泛存在于天然產物、藥物分子和功能材料中。此外，苯酚也是一類重要的合成子，可以進行豐富多樣的有機轉化。因此，發展基于苯酚的高度選擇性的C(sp2)-H鍵官能團化策略具有重要意義。其中，通過過渡金屬催化的卡賓轉移反應實現苯酚的進一步官能團化反應受到關注。然而，在絕大多數條件下，反應傾向于發生苯酚的O-H鍵插入。僅有幾例工作報道了金屬卡賓與苯酚鄰位或對位C(sp2)-H鍵的直接插入反應。研究團隊發現，Rh2(OPiv)4/Xantphos的組合可以高效催化苯酚、重氮化合物與烯丙基化合物的三組份反應，實現苯酚對位碳氫的插入反應和串聯的烯丙基烷基化，便利地構建了對位季碳中心的苯酚衍生物。該催化體系避免了常規容易發生的苯酚O-H鍵與金屬卡賓的插入反應，以及一些其他副反應。該三組份反應具有較為廣譜的底物適用范圍和良好的官能團兼容性。藥物分子以及天然產物衍生的重氮底物能夠較好地轉化為目標產物。此外，克級規模反應的實現以及產物的后續多樣合成轉化進一步說明了所發展方法的實用性和潛在應用價值。初步的機理研究表明，合適的堿的使用對于苯酚與金屬卡賓的高度選擇性插入過程十分重要，而雙膦配體對于后續串聯的烯丙基取代反應必不可少。
研究工作得到國家自然科學基金委員會、上海有機所以及金屬有機化學國家重點實驗室的資助。