第一作者：Donghui Xing

通訊作者：黃良斌

通訊單位：華南理工大學

黃良斌博士現任華南理工大學化學與化工學院教授、博士生導師。2004年進入北京化工大學生命科學與技術學院學習，2008年獲制藥工程學士學位。同年加入華南理工大學江煥峰教授課題組，2011年在武漢大學雷愛文教授課題組作為交換生訪問學習，2013年獲得應用化學博士學位。隨后獲得德國洪堡獎學金的資助，加入德國凱澤斯勞騰理工大學Lukas Goossen教授課題組從事博士后研究。2016年4月至2018年10月分別在美國羅切斯特大學和威斯康辛大學-麥迪遜分校Daniel Weix課題組擔任助理研究員職務。2018年11月加入華南理工大學開始獨立科研工作，主要研究方向為雙金屬協同催化體系的設計、合成及其在綠色合成、生物質高效催化轉化的應用。曾獲2010年教育部學術新人獎，2014年廣東省優秀博士論文等獎項。其它榮譽和獎勵包括德國洪堡獎學金（2014），教育部自然科學一等獎第二完成人（2019）；廣東省青年拔尖人才計劃（2019），獲自然科學基金面上項目、華南理工大學“杰出青年”基金等。目前總計發表J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Chem. Sci., Org. Lett等45篇。

（信息來源：http://thinktank.cnpowder.com.cn/expert5463.html）

論文速覽

本論文披露了一種高效的鈷催化交叉親電偶聯反應，該反應能夠將一系列未活化的氯硅烷與炔基硫化物作為穩定的實際炔基親電體進行偶聯。通過使用易合成的炔基硫化物作為炔基前體，可以合成各種炔基硅烷，產率很好。

值得注意的是，該方法避免了使用強堿、貴金屬催化劑、高溫和劇烈反應條件，具有明顯的優勢，如廣泛的底物適用性（72個樣品，最高產率達97%）、高Csp-S化學選擇性和極好的官能團兼容性（Ar-X，X = Cl, Br, I, OTf, OTs）。

此外，通過下游轉化和結構復雜天然產物及藥物的后期修飾證明了該方法的實用性。機理研究表明，鈷催化劑最初與炔基硫化物反應，氯硅烷的活化是通過S_N2過程而非自由基途徑進行的。

圖文導讀

圖1：交叉親電試劑C-Si偶聯反應，其中a部分為過渡金屬催化的XEC的氯硅烷，b部分為炔基硫化物與氯硅烷的XEC。

圖2：炔基硫化物的底物范圍。

圖3：氯硅烷的底物范圍，探討了硅上取代基不同鏈長和立體特性的氯二甲基(烷基)硅烷與炔基硫化物1a的反應。

圖4：化學選擇性C(sp)-Si偶聯，證明了Co催化的炔基硫化物硅化提供了與已建立的交叉偶聯方法的正交選擇性。

圖5：合成應用，包括克級反應和炔基硅烷的轉化。

圖6：機理研究，包括自由基捕獲實驗、自由基實驗、對照實驗、炔基Zn物種探索實驗。

圖7：可能的催化循環機理。

總結展望

本文報道了一種鈷催化的炔基親電體與氯硅烷之間的交叉親電偶聯反應，用于構建C(sp)-Si鍵。使用商業化的鈷催化劑和鋅作為還原劑，實現了與各種氯硅烷的交叉選擇性。該方法對各種親電體如芳基氯化物、溴化物、碘化物、三氟酸酯、甲磺酸酯和烷基氯化物表現出卓越的化學選擇性。

此外，通過結構復雜的天然產物和藥物的后期修飾，進一步證明了這種方法的有效性。機理研究表明，鈷催化劑首先與炔基硫化物反應，氯硅烷可能通過非自由基途徑的S_N2過程進行反應。目前，實驗室正在進行其他炔基硫化物作為穩定和實用的炔基親電體的交叉親電偶聯的開發。

文獻信息

標題：Cobalt-catalyzed cross-electrophile coupling of alkynyl sulfides with unactivated chlorosilanes

期刊：Nature Communications

DOI：10.1038/s41467-024-48873-2