全碳取代的季碳手性中心广泛存在于在天然产物和药物中。关于催化对映选择性构建季碳手性中心的反应研究一直以来是有机合成领域的热点和难点。小环化合物的去对称化反应是非常有效的构建季碳手性中心的手段。环丁酮化合物的内在高张力和刚性结构使其成为一类高活性小分子，因而在过渡金属催化剂的作用下易于进行碳碳键断裂反应。例如铑、镍催化的环丁酮的不对称碳碳键断裂反应已有成功的报导。最近，杭州师范大学有机硅化学及材料技术教育部重点实验室的徐利文和曹建研究团队设计了对称环丁酮的钯催化对映选择性开环-碳碳键形成反应，并成功构建含有全碳取代的季碳手性中心的1-茚酮类化合物。论文的主要实验工作由硕士生陈灵和孙丰娜共同完成。
反应设计的关键是芳基卤化钯对环丁酮的羰基进行亲核加成以及随后的β-碳消除过程，其中β-碳消除是产物中手性中心构型的决定步骤。研究人员经过探索，筛选出钯/手性磷配体催化体系实现了环丁酮的不对称开环过程，并且发现在外加偶联试剂芳基硼酸存在的情况下，反应以开环-交叉偶联的模式进行得到含有季碳手性中心的1-茚酮。此外，在不存在外加偶联试剂的情况下反应以开环-环丙烷化模式进行，得到手性的稠环环丙烷-茚酮化合物。两种反应模式从同样的底物出发，分别以不同的条件选择性的生成两类目标产物。反应的底物适用范围，产率和对映选择性均达到良好到优秀。该研究为手性茚酮类骨架的不对称合成提供了新的思路。
相关工作发表在Angew. Chem. Int. Ed. 上。
该论文作者为：Jian Cao, Ling Chen, Feng-Na Sun, Yu-Li Sun, Ke-Zhi Jiang, Ke-Fang Yang, Zheng Xu, Li-Wen Xu