目前，过渡金属催化的C-H键活化已被广泛应用于构建碳-碳键和碳-杂键。除了简单的官能化外，C-H键活化还可以实现氧化环化，这为构建多种环状结构，尤其是杂环，提供了实用方法。最近，西班牙圣地亚哥德孔波斯特拉大学Moisés Gulías副教授和José L. Mascareñas教授报道了Cp*Rh(III)催化2-烯基苯酚与炔烃反应生成七元氧杂环或螺环产物的方法（Scheme 1A）。近日，该团队又发展了Cp*Rh(III)催化邻烯基三氟甲磺酰基苯胺与炔烃高效合成萘衍生物的方法，此[4C+2C]环化是首例涉及未活化底物双C-H键断裂的反应。有趣的是，除了直接环化的环加成产物外，反应还可以通过烯基的1,2-迁移得到重排异构的加成产物（Scheme 1B）。相关文章发表在Angew. Chem. Int. Ed.上（DOI: 10.1002/anie.201811747）。

（来源：Angew. Chem. Int. Ed.）

研究初期，作者在空气氛围下，以乙腈为溶剂、[Cp*RhCl2]2为催化剂、0.5当量的Cu(OAc)2·H2O为添加剂，考察了氮上连有不同取代基的2-丙烯基苯胺与二苯乙炔（2a）的反应活性。连有乙酰基、三氟乙酰基、叔丁氧羰基（Boc）、对甲苯磺酰基（Ts）和对硝基苯磺酰基（Ns）的苯胺以及未保护的苯胺都不能进行反应。令人高兴地是，含三氟甲磺酰基（Tf）的苯胺（1a）可以得到环加成产物萘酰胺3aa和4aa（Table 1，entry 1），尽管反应总收率较低。随后作者通过大量条件筛选发现，以[Cp*RhCl2]2为催化剂、NaOAc作为添加剂，1a与2a在THF中反应能以85%的总收率得到3aa和4aa（entry 7）。

（来源：Angew. Chem. Int. Ed.）

在最优反应条件下，作者首先考察了多种炔烃的适用范围（Table 2）。富电子或缺电子的对称二芳基炔烃（2b和2c）均能以优异的收率和良好的选择性得到萘酰胺产物。而不对称的烷基芳基炔烃（2d和2e）形成的环加成产物收率良好，且仅有一种区域异构体。另外，脂肪族炔烃（2f和2g）也能顺利反应，以中等收率得到环加成产物。

（来源：Angew. Chem. Int. Ed.）

接着，作者以4-辛炔作为偶联体，考察了邻烯基三氟甲磺酰基苯胺的适用范围。如Table 3所示，产物萘酰胺4bf、4cf和4df都具有良好的收率（66%-90%）以及优异的选择性（>20:1）。奇怪的是，未取代的乙烯基苯胺1e并不能得到目标产物。该反应还可以兼容连有富电子或缺电子取代基的其它芳环。邻、间、对位连有甲基、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应的萘酰胺产物（4ff–4jf），且区域选择性良好。

（来源：Angew. Chem. Int. Ed.）

最后，通过机理实验和DFT计算，作者认为该催化过程始于烯基的C-H键活化（Scheme 4），首先得到铑环I。铑翻转并进行第二次C-H键活化得到中间体II’, 其通过炔烃迁移插入和还原消除形成产物3（path a）。但是，萘4′是通过什么机制得到的呢？中间体I也可以通过炔烃的迁移插入得到中间体III，其经[1,3′]-还原消除产生螺环IV（path b）。

（来源：Angew. Chem. Int. Ed.）

实际上，DFT计算从能量上证实了上述path b的可行性，其能垒低于经C-H键活化形成II’的能垒。计算数据还表明，该铑(I)-螺环配合物能快速地转化成环丙基三环中间体Va或Vb，当R=Pr时，动力学上有利于形成Vb（Figure 1）。其原因可能是当Pr存在时，形成Va的过渡态的结构将具有更大空间位阻。Vb具有较低的能垒，倾向于形成重排加成产物，这与实验结果一致。中间体V经环扩张发生芳构化得到铑氢配位的萘酰胺VI。

（来源：Angew. Chem. Int. Ed.）

总结：Moisés Gulías副教授和José L. Mascareñas教授发现了涉及双C-H键活化过程的新型铑催化的氧化环化。该反应具有操作简单、原子经济性高、化学选择性和区域选择性高、合成范围广泛等特点。重要的是，作者揭示了该环化新奇的反应机制，其中包括由C-C键的裂解和形成实现的重排过程。