Z-型烯烴在有機合成中非常困難，因為其在熱力學上不穩定，過渡金屬催化不對稱烯丙基化反應是一種在E-型烯烴、枝狀烯烴相鄰位點安裝立體結構中心的重要方法，但是在Z-型烯烴中安裝立體結構中心的相關方法較為少見。目前構建Z型烯烴的方法包括光激發E-烯烴異構化，Wittig烯烴化反應，Mo/Ru催化Z選擇性交叉復分解，烯烴半加氫反應，Z-結構保持交叉偶聯，不對稱Z-烯丙基硼化物和酮/亞胺加成。含均烯丙基立體中心的Z型烯烴在天然產物分子、生物活性分子中較為常見，因此合成Z型烯烴結構具有非常重要的意義。
有鑒于此，上海有機化學研究所游書力等報道了Ir催化烯丙基取代反應，在保持Z-型烯烴結構的同時在鄰位安裝立體結構中心，實現了瞬態反式-π-烯丙基-Ir中間體結構，通過快速被親核試劑捕獲，該中間體免于異構形成熱力學上更加穩定的順式-π-烯丙基-Ir。本文為合成手性Z-型烯烴分子提供方法。杜克大學Steven J. Malcolmson對該反應方法學進行介紹和展望。作者在該反應的設計中基于以往報道中，對熱力學不穩定的烯丙基-π-金屬中間體結構進行直接對應選擇性親核進攻，該過程中面臨著動力學緩慢的π-σ-π相互轉換，因此當篩選合適的Ir手性結構催化劑與Z-型線性烯丙基底物形成的中間體能夠具有足夠的壽命和前手性親核試劑反應，安裝立體結構中心。以1倍量N-甲基色醇（1a）、2倍量三氟乙酸肉桂酯（2）作為反應物，加入3 mol % [Ir(COD)Cl]2/6 mol %軸聯萘基亞磷酰胺作為催化劑，1倍量In(OTf)3，在0 ℃ CHCl3中反應。將(S)-L1配體和[Ir(cod)Cl]2混合在CHCl3溶劑中，隨后通過1H NMR確定了Ir-L1 (k1)的結構，隨后加入In(OTf)3或AgOTf，將電中性k1氧化為陽離子k2，通過1H NMR驗證了得到k2結構，通過單晶衍射獲得k2·H2O結構。隨后將烯烴底物作為反應物加入形成anti-k3，通過31P NMR/高分辨質譜表征了其結構。隨后當反應體系中加入親核試劑，anti-k3能夠快速反應生成初始k2，同時生成產物。然而當反應中anti-k3不能夠及時與親核試劑反應，發現發生消旋反應生成syn-k3物種，通過31P NMR、高分辨率MS得以驗證該結果。Shu-Li You et al., Ir-Catalyzed Intermolecular Asymmetric Allylic Alkylation of β-Tetralones, Organometallics 2019, 38, 20, 3996–4002
Iridium‐Catalyzed Asymmetric Allylic Aromatization Reaction, 10.1002/anie.2019041561. Steven J. Malcolmson, Racing against unwanted isomerization, Science 2021, 371 (6527), 345-346DOI: 10.1126/science.abf8851https://science.sciencemag.org/content/371/6527/3452. Ru Jiang, Lu Ding, Chao Zheng, Shu-Li You,* Iridium-catalyzed Z-retentive asymmetric allylic substitution reactions, Science 2021, 371 (6527), 380-386DOI: 10.1126/science.abd6095https://science.sciencemag.org/content/371/6527/380
