杂环化合物是一类具有重要应用价值和显著生物活性的化合物，尤其是氮杂环和氧杂环，广泛存在于生物活性分子、药物、农药和天然产物。在2015年-2020年美国食品药品监督管理局（FDA）批准的164种小分子药物中，氮杂环和氧杂环占的比例分别88%和26%。因此，从商业可得的原料出发合成杂环化合物的构建方法一直受到广泛关注并得到了极大的发展。基于此，过渡金属催化的简单烯烃和含有杂原子的两亲性试剂的环加成反应是实现高效构筑杂环化合物最有效和原子经济的方法之一，并广泛应用于天然产物和生物活性小分子的合成。

中国科学院上海有机化学研究所王鹏课题组成立以来一直致力于烯烃转化和有机硅化学方向的研究，发展基于含硅螺环大“咬合角”催化剂并利用配体“咬合角”调控策略实现了过渡金属催化烯烃不对称转化 (Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 8937; 2022, 61, e202113052; 2022, 61, e202205382; 2023, 62, e202216878; 2024, 63, e202404732; 2024, 63, e202402612; Chem 2023, 9, 3461;2023, 9, 1452; Org. Lett.2023, 25, 3859; 2024, 26, 7436.)；同时开发“ate”型配体调控金属中心电性，通过发展一系列β-二酮配体成功实现了内烯烃与非活化烯烃的碳官能团化反应 (Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 20399; 2023, 62, e202304573; 2024, 63, e202313336; Nat. Commun. 2022, 13, 6878; 2024, 15, 10333; Org. Lett. 2024, 26, 3691; Org. Lett. 2024, 26, 8171.)。在前期的研究中，他们提出利用过渡金属催化的非活化烯烃迁移环化反应 (Migratory CycloAnnulation Reaction, MCAR) 用以构建不同尺寸的杂环化合物，并实现了钯催化的烯烃[1,n]-迁移环化反应 (n > 2) 用以构建苯并含氮杂环化合物 (Nat. Commun. 2022, 13, 5059)。在此基础上，近日他们使用非活化烯烃和碘代苯酚反应，经历亚甲基醌中间体成功实现了钯催化非活性烯烃1,1-迁移环化反应，用以构建不同尺寸的氧杂和氮杂环化合物 (JACS, DOI: 10.1021/jacs.4c14153)。

王鹏课题组利用钯催化实现了非活化烯烃的1,1-迁移环化反应 (MCAR)，该反应条件温和，具有优秀的官能团兼容性。底物中的酚羟基对迁移环化反应发挥了至关重要的作用，经由亚甲基醌中间体控制金属迁移的反应和环化反应的位点。使用该策略能够实现一系列不同尺寸大小氮杂环和氧杂环的合成。此外，该方法也可以应用于复杂分子的合成，进一步体现在合成中的应用潜力。

本工作得到了科技部、国家自然科学基金、中国科学院和上海市科委以及上海有机所金属国重室的大力资助。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c14153