C(sp³)-Cl鍵存在于許多生物活性分子中，也可通過(guò)取代或交叉偶聯(lián)反應(yīng)作多樣化的位點(diǎn)。

2024年12月5日，北京理工大學(xué)楊小會(huì)教授在國(guó)際頂級(jí)期刊Nature?Communications發(fā)表題為《Palladium-catalyzed remote internal C(sp³)?H bond chlorination of alkenes》的研究論文，王耀鑫為論文第一作者，楊小會(huì)教授為論文通訊作者。

楊小會(huì)，北京理工大學(xué)前沿交叉科學(xué)研究院&化學(xué)與化工學(xué)院長(zhǎng)聘教授、獨(dú)立課題組組長(zhǎng)（PI）， 國(guó)家級(jí)青年人才。2010年本科畢業(yè)于江蘇師范大學(xué)；2012年、2015年碩士（導(dǎo)師：謝建華教授）、博士（導(dǎo)師：周其林院士）畢業(yè)于南開(kāi)大學(xué)。2016-2020年在美國(guó)加州大學(xué)歐文分校從事博士后研究，合作導(dǎo)師：Vy M. Dong教授。2020年加入北京理工大學(xué)。

主要研究興趣為不對(duì)稱催化合成、潔凈能源（可見(jiàn)光、電等）催化、金屬有機(jī)化學(xué)、物理有機(jī)與計(jì)算化學(xué)、醫(yī)藥中間體和手性藥物等功能有機(jī)分子合成。迄今在國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表SCI學(xué)術(shù)論文20余篇，其中以通訊或第一作者發(fā)表18篇，包括J. Am. Chem. Soc.?、Angew. Chem. Int. Ed.、Nat. Commun.及Chem. Sci.等。

在本文中，作者報(bào)道了通過(guò)連續(xù)的烯烴異構(gòu)化和氫氯化反應(yīng)對(duì)烯烴進(jìn)行遠(yuǎn)程內(nèi)部位點(diǎn)選擇性C(sp³)-H鍵氯化，從而能夠合成具有優(yōu)異位點(diǎn)選擇性的芐基氯化物和叔氯化物。

這種轉(zhuǎn)化為天然產(chǎn)物和藥物衍生物的后期氯化提供了令人興奮的可能性。

作者還展示了從未精煉的異構(gòu)烯烴混合物中區(qū)域聚合合成單一烷基氯，這些混合物可以直接從石化原料中提取。

圖1：烯烴內(nèi)部選擇性C(sp³)-H鍵氯化

圖2：反應(yīng)條件的優(yōu)化

圖3：烯烴的遠(yuǎn)程內(nèi)部C(sp³)-H鍵氯化

圖4：苯乙烯和多取代烯烴的氫氯化反應(yīng)

圖5：機(jī)理研究

綜上，這項(xiàng)研究報(bào)道了一種Pd催化的遠(yuǎn)程內(nèi)部C(sp³)-H鍵氯化反應(yīng)，研究人員通過(guò)連續(xù)烯烴異構(gòu)化和氫氯化反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)多種底物的芐基和叔氯化物的合成，它們具有出色的位點(diǎn)選擇性。

該研究不僅開(kāi)發(fā)了一種高效的鈀催化方法，克服了在熱力學(xué)上不利的C-Cl鍵形成難題；還展示了該方法在合成具有生物活性的化合物和從石油化工原料中合成氯化物的潛力，為有機(jī)合成提供了一種新的策略。未來(lái)有望應(yīng)用于藥物化學(xué)、材料科學(xué)、石油化工原料的高值化利用、化學(xué)合成等方面。

Wang, YX., Wang, Z. & Yang, XH. Palladium-catalyzed remote internal C(sp³)-H bond chlorination of alkenes.?Nat. Commun., (2024).?