Cheng-Hao Fu, Manjaly J. Ajitha, Veerabhushanam Kadiyala, Yu-Chun Wang,
Tzu-Yu Hsu, I-Hsuan Sung, Kuo-wei Huang, and Chih-Ming Chou
Adv. Syhth. Catal. 2025, 367, 5, e202400973

國立高雄大學 應用化學系 周志明教授
阿拉伯阿卜杜拉國王科技大學 黃國維教授

本研究開發一種新穎的鈀催化氧化環化反應，利用未修飾的羧酸官能基作為導向基團，實現對於C(alkenyl)−H鍵的雙連續活化與1,2-二芳基乙炔插入，進而有效建構多取代之萘環化合物。此催化系統無需額外配體，且與傳統需額外安裝導向基的系統相比，此反應機制依賴羧酸基團的弱配位能力，有效簡化合成步驟並提升操作效率。反應過程中，第二次炔插入發生於經由首次炔插入所形成的中間體芳香環上，並藉由罕見的1,4-Pd 遷移機制完成，此為C−H活化/炔插入反應中較少觀察到的現象。為進一步闡明反應機制，我們進行了包括動力學同位素效應（KIE）實驗、控制實驗以及密度泛函理論（DFT）計算在內的詳細機構研究。結果指出，初始的C(alkenyl)−H活化步驟為可逆且為速率決定步驟，而1,4-Pd遷移與第二次炔插入步驟密切相關，並對產物選擇性具有關鍵影響。此外，此策略展現了對多種取代基反應物的良好耐受性與官能基兼容性，反應條件操作簡便且具規模放大潛力，對於設計具功能性之多環芳香化合物提供了高效而實用的合成手段。總結而言，本研究不僅展示一種以羧酸導向、無配體參與的雙C−H活化/炔插入策略選項，也提供一條具操作簡便性與機制創新的芳香骨架構築途徑，對有機合成與功能材料化學領域皆具高度參考價值。