饱和碳-碳键普遍存在于有机分子中，支撑有机分子呈现“三维立体”结构。发展饱和碳-碳键的立体选择性构建策略对复杂分子合成及逆合成分析具有重要影响。烯烃官能化是构筑碳-碳键高效但富挑战性的方法。
中国科学技术大学傅尧、陆熹等长期从事物理有机化学和绿色合成化学研究。团队系统开展廉价金属催化烯烃氢烷基化反应及其催化机理研究（Nat. Commun. 2016, 7, 11129; J. Am. Chem. Soc.2017, 139, 12632; J. Am. Chem. Soc.2020, 142, 214; Nat. Commun.2021, 12, 1313; CCS Chem. 2021, 3, 727; Nat. Catal. 2021, 4, 901）。
区域选择性发散式烯烃官能化反应从相同烯烃原料出发，仅对反应变量做适当调节，即可构建不同区域异构体产物，步骤简捷、经济性高。近期，团队在钴催化和镍催化烯烃氢烷基化区域选择性调控方面取得系列进展。
图1、配体调控烯烃氢烷基化位点选择性
研究团队借鉴导向基团辅助策略实现惰性内部烯烃的定点氢烷基化，反应高区域选择性在近导向基团位点发生烷基化。通过氨基醇/膦配体切换可以开/关镍催化剂的烷基链行走行为，实现对烯烃原位氢烷基化和迁移氢烷基化的调控。（图1）该项研究发表于Nature Communications。
图2、温度调控烯烃氢烷基化位点选择性
研究团队基于温度调控实现区域选择性发散的烯烃氢烷基化反应。完全相同的原料和催化体系下，氮α-或β-烷基化反应仅通过温度调控即可实现。通过简单的反应条件调整，还可实现烯丙基胺的不对称氢烷基化反应，高效制备手性β-支链烷基胺。（图2）该项研究发表于Angewandte Chemie。
图3. 钴催化区域发散炔烃氢烷基化
研究团队发展钴-氢催化体系，基于配体精准调控，实现了区域发散的炔烃氢烷基化反应。该方法普适、可靠、可预测：具有优良的E/Z立体选择性和区域选择性，展现优良的底物适用范围和官能团兼容性。该项研究体现了钴-氢催化体系异于铜-氢和镍-氢催化体系的反应活性。（图3）该项研究发表于Journal of the American Chemical Society。
总结，傅尧、陆熹等开发廉价金属镍、钴络合物催化体系，通过配体、温度等变量调控实现烯烃、炔烃氢烷基化区域选择性的精准控制，有助于发展更多不饱和烃的转化，促进饱和碳偶联反应的开发。
（合肥微尺度物质科学国家研究中心、化学与材料科学学院、安徽省生物质洁净能源重点实验室）
配体调控烯烃氢烷基化位点选择性：
NiH-catalysed proximal-selective hydroalkylation of unactivated alkenes and the ligand effects on regioselectivity. Xiao-Xu Wang, Yuan-Tai Xu, Zhi-Lin Zhang, Xi Lu*, Yao Fu*, Nat. Commun.2022, 13, 1890. https://doi.org/10.1038/s41467-022-29554-4
温度调控烯烃氢烷基化位点选择性：
Nickel-Catalyzed Switchable Site-Selective Alkene Hydroalkylation by Temperature Regulation. Jia-Wang Wang, De-Guang Liu, Zhe Chang, Zhen Li, Yao Fu, Xi Lu*, Angew. Chem. Int. Ed.2022, 61, e202205537. https://doi.org/10.1002/anie.202205537
钴催化区域发散炔烃氢烷基化：
Ligand-Controlled Cobalt-Catalyzed Regiodivergent Alkyne Hydroalkylation. Yan Li, Deguang Liu, Lei Wan, Jun-Yang Zhang（张君阳, PB2003, 本科生）, Xi Lu,* Yao Fu*, J. Am. Chem. Soc.2022, 10.1021/jacs.2c06279. https://doi.org/10.1021/jacs.2c06279