發展高效的合成方法和提高方法的應用價值，是現代有機合成化學的目標之一。串聯反應常常可以在一步反應中實現多個組分的官能團化，因此引起了化學家們的廣泛關注。而C-C環鈀物種作為一類重要的反應中間體也被頻繁應用于各種有機轉化中，但相關報道常見于C-C芳基/烷基環鈀和C-C芳基/芳基環鈀，有關C-C芳基/烯基環鈀的工作則相對較少。

（圖片來源：Angew. Chem. Int. Ed.）

與此同時，稠環類化合物在天然產物化學，藥物化學，材料化學等領域都扮演著非常重要的角色。因此，發展合成該類化合物的方法是十分必要和極具意義的。近日，中國科學院上海有機所林國強研究員和上海中醫藥大學馮陳國課題組利用芳基/烯基環鈀的雙官能團化策略，通過兩種芳基溴代物的串聯環化反應成功地發展了一種合成稠環類化合物的新方法。

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首先，作者以1a和2a為模型底物，考察了配體，溶劑等對反應轉化率和收率的影響(Table 1)。該反應在常見的雙膦和單膦配體下均可順利獲得菲類產物3aa，但是也伴有副產物芴類化合物4和雙分子聚合產物5。在隨后的溶劑考察中，這兩種副產物在L8為配體，dioxane為溶劑的體系中均可被有效地降低。另外，L1作為配體在該溶劑體系下，也可使反應獲得理想的產率。

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在獲得最佳的反應條件以后，作者對底物的普適性進行了考察。對于含有烯基的芳基溴代物1（Scheme 2），具有不同電子/位阻效應取代基的溴代物均能獲得滿意的結果。將化合物1中芳環B替換為萘基，雜芳基，烷基和酯基時，反應也都能順利發生。對于三取代的烯烴底物，該反應仍然兼容。

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在對芳基溴代物2的考察中(Scheme 3)，一系列具有活性官能團的底物都可以很好地適用于該反應。而具有多反應位點的雜芳基溴代物2，更具有優秀的區域選擇性，作者認為該選擇性與不同反應位點C-H鍵的活性有關。這些新稠環化合物的結構也都經過了X-Ray的確定。

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為了體現該方法的合成價值(Scheme 4)，作者也實現了該反應的克級規模放大和相關化合物的多種轉化。值得注意的是，Merck公司報道的通過5步以13%的產率合成的具有OLED效應化合物11，利用該方法通過簡單和商品化的原料僅需一步反應，便能以61%的產率得到。

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接下來，作者對反應的機理進行了研究。通過SAESI-MS (Scheme 5），順利地在分步反應和反應液中均捕捉到了活性較高而難于分離的環鈀中間體，通過高分辨質譜，二級碎片及同位素分布分析，證實了該中間體的存在。而同位素動力學實驗則闡明了兩個C-H斷裂過程對反應速率的影響。基于此，作者提出了兩種可能的催化循環，根據一系列實驗結果認為循環II為主要的機制(Scheme 6)。

（圖片來源：Angew. Chem. Int. Ed.）

小結：中國科學院上海有機所林國強研究員和上海中醫藥大學馮陳國課題組發展了一種模塊化高效合成稠環類化合物的新方法。該方法具有優秀的區域選擇性，廣闊的底物應用范圍及豐富的官能團兼容性。對于具有OLED特性化合物的合成，克級規模反應的實現以及產物的多種轉化較好地體現了該方法的應用價值。另外，通過SAESI-MS分析，進一步地證明了該反應是通過C-C芳基/烯基環鈀發生的。