目前，過渡金屬催化的C-H鍵活化已被廣泛應用于構建碳-碳鍵和碳-雜鍵。除了簡單的官能化外，C-H鍵活化還可以實現氧化環化，這為構建多種環狀結構，尤其是雜環，提供了實用方法。最近，西班牙圣地亞哥德孔波斯特拉大學Moisés Gulías副教授和José L. Mascare?as教授報道了Cp*Rh(III)催化2-烯基苯酚與炔烴反應生成七元氧雜環或螺環產物的方法（Scheme 1A）。近日，該團隊又發展了Cp*Rh(III)催化鄰烯基三氟甲磺酰基苯胺與炔烴高效合成萘衍生物的方法，此[4C+2C]環化是首例涉及未活化底物雙C-H鍵斷裂的反應。有趣的是，除了直接環化的環加成產物外，反應還可以通過烯基的1,2-遷移得到重排異構的加成產物（Scheme 1B）。相關文章發表在Angew. Chem. Int. Ed.上（DOI: 10.1002/anie.201811747）。
（來源：Angew. Chem. Int. Ed.）
研究初期，作者在空氣氛圍下，以乙腈為溶劑、[Cp*RhCl2]2為催化劑、0.5當量的Cu(OAc)2·H2O為添加劑，考察了氮上連有不同取代基的2-丙烯基苯胺與二苯乙炔（2a）的反應活性。連有乙酰基、三氟乙酰基、叔丁氧羰基（Boc）、對甲苯磺酰基（Ts）和對硝基苯磺酰基（Ns）的苯胺以及未保護的苯胺都不能進行反應。令人高興地是，含三氟甲磺酰基（Tf）的苯胺（1a）可以得到環加成產物萘酰胺3aa和4aa（Table 1，entry 1），盡管反應總收率較低。隨后作者通過大量條件篩選發現，以[Cp*RhCl2]2為催化劑、NaOAc作為添加劑，1a與2a在THF中反應能以85%的總收率得到3aa和4aa（entry 7）。
（來源：Angew. Chem. Int. Ed.）
在最優反應條件下，作者首先考察了多種炔烴的適用范圍（Table 2）。富電子或缺電子的對稱二芳基炔烴（2b和2c）均能以優異的收率和良好的選擇性得到萘酰胺產物。而不對稱的烷基芳基炔烴（2d和2e）形成的環加成產物收率良好，且僅有一種區域異構體。另外，脂肪族炔烴（2f和2g）也能順利反應，以中等收率得到環加成產物。
（來源：Angew. Chem. Int. Ed.）
接著，作者以4-辛炔作為偶聯體，考察了鄰烯基三氟甲磺酰基苯胺的適用范圍。如Table 3所示，產物萘酰胺4bf、4cf和4df都具有良好的收率（66%-90%）以及優異的選擇性（>20:1）。奇怪的是，未取代的乙烯基苯胺1e并不能得到目標產物。該反應還可以兼容連有富電子或缺電子取代基的其它芳環。鄰、間、對位連有甲基、甲氧基或三氟甲基的三氟甲磺酰基苯胺底物均以良好的收率得到相應的萘酰胺產物（4ff–4jf），且區域選擇性良好。
（來源：Angew. Chem. Int. Ed.）
最后，通過機理實驗和DFT計算，作者認為該催化過程始于烯基的C-H鍵活化（Scheme 4），首先得到銠環I。銠翻轉并進行第二次C-H鍵活化得到中間體II’,?其通過炔烴遷移插入和還原消除形成產物3（path a）。但是，萘4′是通過什么機制得到的呢？中間體I也可以通過炔烴的遷移插入得到中間體III，其經[1,3′]-還原消除產生螺環IV（path b）。
（來源：Angew. Chem. Int. Ed.）
實際上，DFT計算從能量上證實了上述path b的可行性，其能壘低于經C-H鍵活化形成II’的能壘。計算數據還表明，該銠(I)-螺環配合物能快速地轉化成環丙基三環中間體Va或Vb，當R=Pr時，動力學上有利于形成Vb（Figure 1）。其原因可能是當Pr存在時，形成Va的過渡態的結構將具有更大空間位阻。Vb具有較低的能壘，傾向于形成重排加成產物，這與實驗結果一致。中間體V經環擴張發生芳構化得到銠氫配位的萘酰胺VI。
（來源：Angew. Chem. Int. Ed.）
總結：Moisés Gulías副教授和José L. Mascare?as教授發現了涉及雙C-H鍵活化過程的新型銠催化的氧化環化。該反應具有操作簡單、原子經濟性高、化學選擇性和區域選擇性高、合成范圍廣泛等特點。重要的是，作者揭示了該環化新奇的反應機制，其中包括由C-C鍵的裂解和形成實現的重排過程。
