本文报道了钯(0)配合物能以η2的方式配位到1,3-二烯上，并通过背成键将电子从d-轨道给双键的空反键分子轨道(π*)，显著提高了它们的最高占据分子轨道(HOMO)的能量。因此，根据插烯原理，非配位双键作为一个更具反应性的配对体，可以直接攻击亚胺，提供了一种形式上的氢二烯基化反应，具有对映选择性。通过在初始烯烃加成后原位捕获生成的π-烯丙基钯，具有亲核基团的亚胺和1,3-二烯之间的化学选择性乙烯加成/烯丙基烷基化双官能化过程也是相容的。通过控制实验和密度泛函理论计算，阐明了这种π-Lewis碱催化模式，具有η2配位简单、乙烯基活化、与共轭中性多烯和缺电子多烯均相容等特点。
具有π-电子的烯烃表现出固有的亲核性；然而，它们的反应活性相对较低，很少有催化方案可以用来直接加强它们相互作用时的亲核加成反应。人们已经很好地探索了过渡金属可以作为π-Lewis酸，通过接受不饱和体系的π-电子来提高它们与不同亲核剂的反应性(方案1a)。此外，双键的空反键分子轨道(π*)能够通过背成键从过渡金属的d-轨道上接受电子(方案1b)；然而，通过这种π-Lewis碱激活模式的合成潜力还没有得到很大的发展。几种金属(包括W、Re、Os和Mo)可以以η2的方式化学计量配位到芳烃甚至1,3-二烯，并给出它们的电子来攻击合适的亲电体(方案1c)。此外，几种低价金属也被证明催化1,3-二烯，甚至烯烃与亲电羰基和亚胺的偶联反应，其中包括一个氧化环化反应(方案1d)。尽管有了这些进展，建立一种通用的活化模式，拓宽过渡金属作为精确的π-Lewis碱催化剂的应用在化学领域仍有待揭示，这种模式可以直接提高烯烃的亲核性，甚至可以将缺电子烯烃的反应活性提升到有机σ-类型的Lewis碱之外，
另一方面，钯已被广泛应用于1,3-二烯的去功能化反应中：(1)Pd(II)可以与1,3-二烯中的一个双键配位，从而促进与亲核试剂的核对位反应(Wacker反应)；(2)Pd(0)在氧化加成后可转化为有机钯(II)或瞬时钯(II)氢化物配合物，从而迁移插入到1,3-二烯。这两条途径都会生成π-烯丙基钯配合物作为关键中间体，它可以与亲核试剂进行Tsuji?Trost烯丙基烷基化反应，也可以与有机金属试剂进行偶联反应(方案1e)。然而，可以认为作为π-lewis碱，低价的Pd(0)配合物可以作为回键供体来激活1,3-二烯，如1a。根据密度泛函理论计算，1,3-二烯1a(?5.94eV)的HOMO(最高占据分子轨道)能确实被η2配位模型所增加(方案1f，配合物INT1(?4.88eV)和INT1，(?4.71eV)，Ln=(PPh3)2)，相反，η4配位模型不能很好地识别。其结果是，通过Pd(0)的反键增加的电子密度将在插烯原理的基础上传输到远程位置，以Friedel?Craft反应模式(方案1f)促进在4位或1位上的电泳体的直接乙烯基型加成(方案1f)。
反应优化。
虽然Ni(0)在oC通过氧化环化途径成功地促进了苯乙烯与N-甲基亚胺2a之间的偶联反应，但在Pd(PPh3)4的催化下，即使在oC也没有观察到反应。相反，当使用1-苯基-1,3-二烯1a时，反应在80oC下进行得很顺利，并且以中等的产率得到了末端区域选择性形式的氢二烯基化产物rac-3a(表1，条目1)。添加1-萘甲酸A1(条目2)可显著提高反应活性和收率；然而，在没有Pd(0)或使用更多的Lewis酸性Pd(II)盐(如Pd(OAc)2和Pd(BF4)2)的情况下，没有发生所需的反应，这潜在地支持了低价Pd(0)作为π-Lewis碱催化剂的HOMO-升高效应和所提出的乙烯反应模式(条目3?5)。受这些结果的鼓舞，我们研究了Pd2(dba)3和手性配体催化下的不对称构型。结果表明，BINOL衍生亚磷酰胺L1的反应效果最好(条目6)。在没有A1的情况下，对映体选择性和产率都明显降低，表明酸性添加剂对反应有重要影响(条目7)。手性磷酸A2和ent-A2也用于反应，但结果较差(条目8和9)。当反应在较高浓度较大范围内进行时，具有良好的产率和对映体选择性(条目10)。较低的催化剂负载量(5mol%Pd，条目11)仍能观察到较高的效率。当Pd的浓度为2.5mol%时，反应活性显著降低(条目12)，而在℃时获得了可接受的产率，而没有ee损失(条目13)。此外，使用较少的配体L1的转化率较低(条目14)。
底物范围及合成应用。
在优化的条件下，含有不同芳基或杂芳基的1,3-二烯，包括一个含有2-氯苯基的1,3-二烯，在Pd(0)的存在下具有氧化插入的倾向，都与N-Ts亚胺2a有很好的协同作用(方案2)。该反应在1,3-二烯的末端位置表现出排他的区域选择性，提供了相应的加合物3b?i，产率和对映体选择性良好，但在某些情况下还观察到微量的Z异构体。值得注意的是，可以从相关的三烯底物中获得氢三烯基化产物3j。此外，烷基取代的1,3-二烯也是相容的，加氢后3k，，l，得到了很好的分离。此外，1,1-二取代的底物以良好的产率和对映体选择性提供了所需的产物3m。另一方面，对N-磺酰亚胺类化合物2进行了测试。一般说来，芳香族和杂芳醛衍生的物种可以得到理想的产物3n?ab，产率和对映体选择性都很好，即使是那些含有不稳定的三氟甲磺酸盐(OTf)或硼酸片呐醇酯(B(pin)的化合物也是如此。值得注意的是，几个功能亚胺顺利地进行了化学选择性的氢二烯基化反应，得到了产率较高的3ac?ae。此外，具有支链烷基的亚胺具有中等的对映体控制能力(3af?ah)，而具有直链烷基的亚胺的反应活性较低。当使用其他N-磺胺类药物(产品3ai，aj)时，也获得了可比的结果。此外，还可以利用糖精衍生的酮胺，生成具有四取代立体中心的3ak，产率高，对映体选择性适中。
此外，水杨醛衍生的N-磺酰亚胺6在与1,3-二烯1a的不对称化学选择性级联反应中也被证明是可靠的对应物，并且以适中的产率获得了一系列具有良好立体选择性的铬骨架7a?d(方案3c)，这与涉及苯氧铱(I)物种的工艺略有不同。对于具有3-烷基的1,3二烯1和色满烯7e?i，反应仍然有效地进行。此外，通过使用手性亚磷酰胺ENT-L1，可以一步直接合成具有多种生育酚(53)(如天然维生素E)关键手性支架的ENT-7K。
产品的转变。
多功能产品可以进一步转化以构建更复杂的分子(方案4)。3a经简单的N-丙烯酰化后，经分子内Diels?Alder/脱氢反应，以较高的产率和较高的ee值有效地合成了异吲哚8。此外，在DABCO(1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷)的催化下，用Morita?Baylis?Hillman碳酸酯进行烯丙基取代，然后进行Diels?Alder反应，以良好的产率和立体选择性合成了多氢异吲哚9。此外，5a在脱保护后可以定量地转化为1,3-二胺10，随后四氢嘧啶核的形成和Friedel?Craft反应得到杂环11，产率很高，不损失ee。
机理研究。
结论
综上所述，低价钯可能与1,3-二烯底物形成独特的η2配位配合物，作为π-Lewis碱催化剂，以Friedel?Craft反应模式直接促进与萘磺酰亚胺的史无前例的乙烯基加成反应。通过使用手性钯(0)配合物和简单的羧酸，在亚胺的形式氢二烯基化反应中，可以对大量底物实现高水平的对映体选择性。此外，通过使用具有亲核基团的N-磺酰亚胺，可以捕获最初化学选择性烯烃攻击产生的可行的π-烯丙基钯中间体，最后提供二官能化的环状产物。该活化模式也适用于失活杂芳烃的挑战性Friedel?Craft反应。这种π-Lewis碱催化策略具有简单的η2络合作用、乙烯基活化以及与中性1,3-二烯甚至缺电子双烯的相容性，将为过渡金属催化开辟一条新的途径。