叶龙武教授课题组与吕鑫教授课题组合作，在廉价过渡金属催化的炔酰胺氧化反应方面取得重要进展，相关结果以“Zinc-Catalyzed Alkyne Oxidation/C−H Functionalization: Highly Site-Selective Synthesis of Versatile Isoquinolones and β-Carbolines”为题，在线发表在《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed., 2015, 54, DOI: 10.1002/anie.201502553)。
过渡金属催化的炔烃氧化反应，因其可替代易爆、剧毒的重氮化合物用于产生α-羰基金属卡宾活性中间体，近年来在有机合成化学领域倍受关注。该类反应目前还面临两大挑战：1）已经发现的催化剂仅限于少数贵金属如Au和Rh催化剂；2）反应中间体极易发生过度氧化生成二羰基副产物，尤以非末端炔烃(internal alkyne)为底物时为甚；极大地限制了此类反应的实际应用。叶龙武课题组首次发现廉价金属锌不仅可催化该类氧化反应，同时可完全抑制过度氧化副反应，从而实现了Isoquinolone与β-Carboline这两类重要杂环骨架的高效高选择性构建。此外，进一步设计的机理实验表明，该类反应很可能历经Lewis酸催化的串联氧化/傅克烷基化反应这一全新路径，而非传统的金属卡宾中间体途径。因此，该类廉价金属催化有望解决一系列贵金属催化无法实现的炔烃氧化反应。
吕鑫课题组通过密度泛函理论(DFT)计算，很好地诠释了该类反应的机理，并明晰了金催化得到过度氧化产物，锌催化则能避免过度氧化的根源。利用固体表面物理化学国家重点实验室这一重要研究平台，两个课题组近年来开展广泛合作，部分研究成果开始陆续发表（Chem. Sci. 2015, 6, 1265; Chem. Asian J. 2015, 1, 91)。
该工作实验部分由叶龙武课题组硕士生李龙与周波（共同第一作者）、博士生舒超等共同完成，部分本科生亦参加了该课题的研究工作。具体的理论计算由吕鑫课题组博士生王永恒完成。研究工作得到国家自然科学基金委（项目批准号：21272191，21273177）及教育部“杂环化学”创新团队的资助。
论文链接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201502553/abstract
