由于能在π键上同时构建两个新的C-C键以简洁快速地合成复杂的脂肪链，烯烃的三组分双碳官能化反应近年来受到了广泛关注。过渡金属，尤其是钯和镍，在此类转化的催化过程中发挥了重要作用，镍甚至可以利用各种烷基偶联体。尽管如此，烯烃的催化不对称双碳官能化，尤其是涉及分子间的三组分反应，仍未得到良好的发展。最近，刘心元课题组报道了原位生成的三氟甲基自由基与双键加成生成中间体，其随后被手性铜物种捕获进而实现了对映选择性三氟甲基芳基化和氰基三氟甲基化反应（Scheme 1A）。Morken课题组开发了经乙烯基硼烷与有机锂或镁试剂加成得到硼酸酯中间体，接着其在β位进行芳基化或烷基化，经1,2-重排后生成相应的手性烷基硼酸酯（Scheme 1B）。然而，上述的方法部分需要依赖于高反应性且敏感的有机金属试剂。近日，瑞士苏黎世大学的Cristina Nevado课题组报道了镍催化烯烃的不对称分子间还原双碳官能化反应。在温和条件下，简单易得的Csp2和Csp3卤化物即可与多种烯烃进行高度区域和对映选择性的加成。相关研究成果发表在J. Am. Chem. Soc.上（DOI: 10.1021/jacs.0c05254）。
（来源：J. Am. Chem. Soc.）
从机理上讲，作者推测在还原条件下镍可以活化烷基碘产生烷基自由基I。然后，Csp2-X前体经氧化加成反应生成Csp2-镍中间体II。烷基自由基I被烯烃捕获，从而在接力过程中形成新的烷基镍(III)配合物III。配合物II和III结合再经还原消除实现第二个C-C键形成反应。此外，以(L)-(+)-异亮氨酸为基础设计合成的新型手性双噁唑啉配体是控制反应立体构型的关键。作者以N-乙烯基苯甲酰胺、碘苯和碘化叔丁基作为模型底物，对该三组分反应的条件进行筛选。考察了不同的镍源、配体、溶剂、还原剂等条件后，作者确定以NiBr2·DME 为催化剂、L8为配体、TDAE为还原剂，反应在THF中能以95%的收率和94%的ee值得到目标的偶联产物1。
（来源：J. Am. Chem. Soc.）
接着在最佳的反应条件下，作者考察了该反应的底物范围（Scheme 2a）。一系列连有不同取代基的（杂）芳基碘化合物可以优异的对映选择性和良好的收率得到相应的产物1-12。有趣的是，乙烯基溴化物也能适用于该体系，并得到产物13和14。几种环状或非环状的叔丁基碘化物也是兼容（Scheme 2b）。不同的乙烯基酰胺也是合适的底物，且兼容多种官能团，所得产物19-24都具有优异的对映选择性（Scheme 2c）。
（来源：J. Am. Chem. Soc.）
为进一步拓展反应的实用性，作者将底物延伸至乙烯基硼酸酯22。在镍配合物Cat1和LiBF4存在下，反应可以干净地形成仲烷基硼酸酯衍生物。所得产物经NaBO3·4H2O原位氧化得到相应的仲醇25-32，其中包括衍生自类固醇的天然产物以及氨基酸底物。
（来源：J. Am. Chem. Soc.）
总而言之，作者高效地实现了烯烃的不对称分子间还原性双碳官能化反应。在室温下，烯烃可以与各种简单易得的Csp2和Csp3卤化物进行高度区域和对映选择性的加成。此外，该反应还避免了有机金属试剂的使用。
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