手性季碳广泛存在于各种天然产物和药物结构中，其不对称催化合成是重要的挑战性研究前沿。尽管近年来各种环状的手性季碳的不对称合成被报道，但非环状的手性季碳的对映选择性合成一直发展缓慢，其主要原因是非环状手性季碳中心除了高度拥挤的化学环境外还面临构象柔性的挑战。中国科学院上海有机化学研究所研究员施世良团队长期致力于金属卡宾不对称催化领域研究。
近期，该团队利用自主发展的ANIPE类手性氮杂环卡宾配体，实现了首例镍催化的醛-炔-烯酮三组分不对称偶联反应，利用简单易得原料经一步反应快速合成了非环手性季碳中心。该方法成功避免了使用难于合成的三取代非环烯醇类化合物，通过炔烃、烯酮和镍催化剂的氧化环合形成七元环状烯醇镍中间体，发生对醛的不对称加成，进而发生β-H消除开环和还原消除，以100%的原子利用率合成了非环α-季碳手性酮类化合物。
ANIPE配体的富电性和深手性口袋，不仅有利于提高反应活性，同时精准调控了反应的化学、区域和对映选择性。该反应为非环手性季碳的构建提供了新方法，同时，该工作中的瞬态烯醇环策略为其他非环季碳手性中心的合成提供了新思路。
相关成果发表于J. Am. Chem. Soc.。该研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金委员会、上海有机所以及金属有机化学国家重点实验室的资助。