在现代有机化学中,碳正离子的1, 2-氢迁移通常被认为是极其快速的过程,其活化能垒通常约为2–4 kcal/mol,比传统的SN1或E1反应要快得多。因此,实现催化对映选择性的1, 2-氢迁移仍然是一个重大挑战。
2025年6月3日,南开大学王浩在国际顶级期刊Journal of the American Chemical Society发表题为《Iridium-Catalyzed Nitrene-Mediated Enantioselective 1, 2-Hydride Shift Enabled by Attractive Noncovalent Interactions for Chiral δ-Lactam Synthesis》的研究论文。
在本文中,作者介绍了一种亚胺介导的策略,该策略通过分子内金属–亚胺转移至烯烃生成碳正离子中间体,随后通过配体实现的、立体控制的、加速的1, 2-氢迁移来实现,这一过程由吸引性的非共价相互作用促进。
该方法以优异的产率、对映选择性和非对映选择性(大多数例子的ee值>95%,dr值>20:1)合成含有连续γ, δ–立体中心的δ–内酰胺。
这种催化对映选择性碳正离子重排平台的多功能性通过其温和的反应条件和广泛的底物范围得以体现,能够容纳多种亲核试剂,包括碳、氧和氮基物种,以及生物相关的分子。
机理研究表明,对映选择性的1, 2-氢迁移是立体决定步骤,由吸引性的非共价相互作用驱动。
补充的计算研究进一步表明,增强的C–H···π相互作用通过增加相互作用能量发挥关键作用,引导反应路径,确保高立体选择性。

图1:研究背景与策略
图2:反应条件优化
图3:二氧唑酮底物范围
Iridium-Catalyzed Nitrene-Mediated Enantioselective 1, 2-Hydride Shift Enabled by Attractive Noncovalent Interactions for Chiral δ-Lactam Synthesis. J. Am. Chem. Soc., 2025. https://doi.org/10.1021/jacs.5c03919.