阻旋异构体（Atropisomers）的手性是指单键受位阻、电性等因素影响使旋转受阻而产生的手性，联芳基轴手性化合物作为一类重要的阻旋手性化合物广泛存在于天然产物、手性配体以及药物分子之中。

2018年，中国科学技术大学顾振华教授团队实现了铜/噁唑啉催化的环状二芳基并碘鎓盐在温和的反应条件下开环合成了联芳基轴手性化合物（Chem, 2018, 4, 599–612）（图1a）。然而，该体系对于大空间位阻的亲核试剂并不适用。为了解决这一挑战，中国科学技术大学的顾振华课题组与龚流柱教授课题组、安徽农业大学的俞杰教授课题组合作，发展了铜/手性阴离子催化的环状高碘化合物与大位阻芳香胺的不对称开环。

图1

（来源：Angew. Chem. Int. Ed.）

考虑到二芳基碘化物中碘原子上具有独特的正电荷，通过手性阴离子诱导有望解决上述问题（图1b）。通过高碘化合物阳离子与手性阴离子作用，Cu催化剂不再需要手性配体，从而减小铜周围的空间位阻，实现与大空间位阻亲核试剂的偶联（图1c）。在这个设想下，该团队以2,6-二甲基苯胺作为第二分子底物，经过反应条件的优化可以以91%的产率和94%的ee值得到产物。在此基础上，作者对底物的适用范围进行了扩展，结果发现无论芳基上带有吸电子基、供电子基或者杂环化合物均可以以较好的产率和对映选择性得到目标产物。同时，在钯催化下选择性的官能团化芳基碳碘键，而不是生成咔唑衍生物，并且在醋酸钯的催化下可以克级反应生成氮磷配体，ee值均得到很好保留（图2）。

图2

（来源：Angew. Chem. Int. Ed.）

为了探究反应机理，该团队进行了一系列控制实验：1.将不同的手性阴离子催化剂加入碘鎓盐溶液，检测化学位移的变化; 2.合成化合物6并用于催化反应，可以以相同的对应选择性得到3a；单晶结构显示环状高碘结构采取R-型与钴盐堆积（图3）。同时反应表现出了独特的CuCl与[Co]*比例的非依赖性：在催化量[Co]*存在下，不同比例CuCl/[Co]*都能以优秀的对映选择性得到目标产物（图4）。最后作者认为反应存在两个“独立”的催化循环。没有加入钴阴离子催化剂，CuCl也能够催化反应，只是速度较慢；而加入手性钴阴离子后可以大大加速反应（图5）。

图3

（来源：Angew. Chem. Int. Ed.）

图4

（来源：Angew. Chem. Int. Ed.）

图5

（来源：Angew. Chem. Int. Ed.）

小结：环状高碘化合物碘原子带正电的特性为手性阴离子催化提供了可能，独特的手性钴阴离子控制的不对称开环过程，可将庞大的芳香胺用作有效的偶联试剂，为快速、高效、经济地合成结构多样的联芳基轴手性化合物提供了新的方法和思路。（Angew. Chem. Int. Ed. DOI: 10.1002/anie.202008431）