开发一种能够同时实现非对映发散性和对映发散性的统一策略，是一个重要且充满挑战的目标。

2025年10月13日，云南大学邵志会、邓玉华、天津大学党延峰、新加坡国立大学Yingqing Ou在国际知名期刊Angewandte Chemie International Edition发表题为《Achiral Catalyst-Induced Stereoselectivity Switch at Quaternary Stereocenter: Diastereodivergent Ring-Opening Alkylation and Enantiodivergent Arylation of Oxindoles》的研究论文，Jinhai Huang、Hui Xu为论文共同第一作者，邵志会、邓玉华、党延峰、Yingqing Ou为论文共同通讯作者。

在本文中，作者开发了一种涉及非手性路易斯酸导向立体发散的新策略。通过使用非手性金属盐作为控制元件实现非对映选择性切换，这一方法具有创新性。

通过简单地将非手性路易斯酸从非镧系d区金属盐（ZnCl₂）转换为镧系f区金属盐（DyCl₃），成功实现了外消旋氧吲哚与氧杂双环烯的非对映发散性不对称开环烷基化反应。作者构建了一系列具有三个连续立体中心且含有二氢萘-1-醇结构单元的手性3, 3-二取代氧吲哚化合物，同时展现出优异的对映选择性（高达>99% ee）和非对映选择性（高达>95: 5 dr）。

进一步研究表明，在保持相同手性催化剂的前提下，仅通过切换非手性金属路易斯酸共催化剂即可实现形式芳基化反应的对映发散性合成，成功构建了具有三芳基取代季碳立体中心的手性3, 3-二芳基氧吲哚。

这些手性3, 3-取代氧吲哚的多样化转化为合成有用化合物提供了新途径。

值得注意的是，该类手性3, 3-二取代氧吲哚对HCT116结直肠癌细胞表现出显著抗增殖活性，其相对构型与绝对构型对生物活性均产生显著影响，进一步凸显了催化不对称立体发散合成的重要价值。

图1：a) 前期工作：在碱性条件下通过双重手性催化合成3, 3-二取代氧吲哚（涉及稳定化亲核试剂）。b) 本研究工作：在非碱性条件下通过非手性金属/手性金属双催化实现3, 3-二取代氧吲哚的立体发散性合成。

图2：通过手性Rh配合物与路易斯酸实现的非对映发散性开环烷基化反应自由能剖面图。

图3：C-C键形成的形变/相互作用分析模型。

图4：关键Csp³–Csp³键形成过渡态的优化结构。

综上，作者开发了一种非手性路易斯酸导向的立体发散性新策略。

在保持手性催化剂不变的前提下，仅通过将非手性路易斯酸盐从非镧系d区金属盐（如ZnCl₂）转换为镧系f区金属盐（如DyCl₃），即可实现外消旋3-取代氧吲哚与氧杂双环烯的非对映发散性不对称开环烷基化反应，高效构建了具有三个连续立体中心的手性3, 3-二取代氧吲哚衍生物，并展现出优异的对映选择性（高达>99% ee）和非对映选择性（高达>95: 5 dr）。

该类新型3, 3-二取代氧吲哚对HCT116结直肠癌细胞表现出显著抗增殖活性，其相对构型与绝对构型均对生物活性产生显著影响，进一步凸显了催化不对称立体发散合成的重要价值。

机理研究与理论计算表明，不同非手性金属路易斯酸阳离子主导的两种差异化金属-芳烃配位模式（η¹配位与η⁶配位）是实现非对映选择性调控的关键。

该策略不仅克服了立体发散性双手性催化体系中可能面临的手性匹配障碍、配体交换、手性经济性与对映体可获得性等局限，更为开发涉及稳定化亲核试剂的挑战性立体发散反应提供了新范式。

该催化体系同样适用于α-取代β-酮酯类底物，并为实现对映发散性合成开辟了新途径。

在相同手性催化剂存在下，通过切换非手性金属路易斯酸盐，成功实现了具有三芳基取代季碳立体中心的重要手性3,3-二芳基氧吲哚的对映发散性芳基化合成。

本研究首次实现了氧杂双环烯与外消旋亲核试剂反应的高立体选择性调控，更成功达成了立体选择性反转的精准调制。还构建了同时实现非对映发散性与对映发散性的统一策略，为现代有机合成领域这一重要挑战提供了创新性解决方案。

Achiral Catalyst-Induced Stereoselectivity Switch at Quaternary Stereocenter: Diastereodivergent Ring-Opening Alkylation and Enantiodivergent Arylation of Oxindoles. Angew. Chem. Int. Ed., 2025. https://doi.org/10.1002/anie.202507941.