有機三價銅物種經常被認為是許多銅促進或催化反應的關鍵中間體。在這些反應中，三價銅中間體的還原消除過程是形成C-C或C-X鍵的最終步驟。盡管快速注射核磁技術和理論計算提供了一些三價銅物種的證據，但目前三價銅化合物晶態結構的表征還很少見，導致三價銅化合物的還原消除反應缺乏證據。這主要是由于三價銅化合物非常不穩定，分離和表征十分困難。三價銅原子傾向于采取平面四方形配位的方式，因此需要使用具有“預先設定”（pre-organized）立體結構的卟啉及類似物和大環類配體用于穩定并分離該類三價銅化合物。清華大學的王梅祥教授在這方面做出了許多杰出的工作（J. Am. Chem. Soc., 2014, 136, 6326）。此外，具有特殊骨架的配體，如碳硼烷、多氟烷烴等配體也可成功用于穩定三價銅化合物。最近，中科院上海有機化學研究所的李超忠研究員在研究去羧基化三氟甲基化反應時分離得到一種三（三氟甲基）甲基銅（III）化合物（J. Am. Chem. Soc., 2017, 139, 12430）。
北京大學的席振峰-張文雄研究團隊一直致力于含有1,3-丁二烯骨架有機銅化合物的合成、結構表征和反應化學的研究。四烷基取代的雙鋰試劑和過量的CuCl在Et2O或THF中反應能生成一系列多核的有機銅簇合物（J. Am. Chem. Soc., 2014, 136, 610）。此外，α-三甲基硅基取代的雙鋰試劑和0.5當量的氮或膦配體配位的CuCl在Et2O/正己烷混合溶劑中反應，能生成具有芳香性的二銅雜[10]輪烯化合物（J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 60; ）。
圖1. (A) 銅(I)和銅(III)雜螺環化合物的合成；(B) 銅(III)雜螺環化合物的還原消除反應；(C) 銅（III）雜螺環化合物2a的X射線衍射單晶結構；(D) 三價銅雜螺環化合物3a的X射線衍射單晶結構。
基于對有機銅化學的研究興趣，近日，作者利用聯苯基或苯乙烯基雙鋰試劑和一價銅鹽的轉金屬化反應，合成并表征了一系列一價和三價銅雜螺環化合物。在氧化劑或還原劑的作用下，兩者可以相互轉化（圖1A）。更有趣的是，在親電試劑的作用下，三價銅雜螺環化合物可以發生C(sp2)?C(sp2)鍵偶聯反應（圖1B），同時生成相應的一價銅物種。該結果為三價銅化合物的還原消除反應提供了直接的證據（J. Am. Chem. Soc., 2017, 139. 13688），文章的第一作者為博士研究生劉亮。
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