丙二烯是一种高度通用的功能化合物，其具有两个连续正交双键杂化碳原子和一个sp杂化碳原子。这些结构特征使得丙二烯表现出轴向手性，因此引起了人们越来越多的应用，包括手性材料、手性配体和药物活性化合物。此外，丙二烯在环化和环加成反应中表现出优越的反应性，并其在烯丙基取代中可作为替代物转化产生更复杂的化学结构。

由于丙二烯所具有的优越性能，目前很多化学家有开发更方便的方法来合成它及其功能化。传统方法有烯烃的1,2-消除或炔烃的重排，然而都需要激活的结构，因此很大程度上被金属催化的S_N2亲电炔丙基衍生物（R-Cl，R-Br，R-OCO₂R'，R-OPO（OR'）₂，ROSO₂R等）和有机金属反应所取代。此外，最近还有报道了一些基于Heck型偶联反应实例以及基于金属催化的炔基衍生物和炔的转化的其他突出的对映特异性和对映选择性方法。然而，丙二烯基或炔丙基底物通过直接金属化的方法更具有吸引力，但是由于它们在交叉偶联转化中作为亲核试剂使用，主要是为了避免事先底物的衍生化，因此限制了该方法探索范围（Figure 1）。

目前，针对于使用有机锂化合物的研究进展表明，这些廉价且广泛可得的试剂在交叉偶联反应中具有重要的作用。Ben L. Feringa课题组有开发和扩展交叉偶联转化中有机锂试剂的简单性和多功能性研究，即研究了ArBr与丙二烯或炔丙基底物直接锂化和连续交叉偶联反应的可行性。特别是在作者设想了使用的底物而无需任何其他预官能化或避免通常需要的向其他过渡金属过渡金属化的步骤，从而在一个步骤中实现了直接合成三取代和四取代的烯丙基（Figure 2）。

Figure 2

首先，作者使用芳基化丙二烯1a（不易异构化）和溴苯甲醚2a作为模板底物、tBuLi作为锂化剂、甲苯作为溶剂、在40°C下反应1h、筛选了不同的钯催化剂的交叉偶联反应（Figure 3）。证明使用Pd（dba）₂和各种体积大的联芳基膦配体（Figure 3，entry 3-7）比使用Pd（PtBu₃）和PdPEPPSI-iPent（Figure 3，entry 1 and 2）更有效地形成四取代的亚丙基产物3a。最后选取SPhos作为配体（Figure 3，entry 4），可以得到85％的分离产率3a。

确定最佳条件后，作者开始评估了不同的三取代的烯丙基和芳基溴化物的反应范围（Figure 4）。适用于其他脂肪族取代丙二烯(R₁and R₂ ) 和不同取代的大位阻、吸电子和供电子芳基（R₃），以及杂环芳基溴化物和不同取代的芳基溴化物（如p-Cl, m-NMe₂ or p-OTBDMS）均具有很好的收率。

如前所述，使用炔丙基衍生物（即R-Br，RCl，R-OCO₂Me，-RPO（OR）₂等）与有机金属试剂进行合成丙二烯。相比较于炔金属与有机卤化物或假卤化物的制备方案，直接使用了未官能化的烯和炔丙基作为起始原料进行制备，是一种更直接和更有效的原子途径。作者尝试了直接使用炔丙基锂物质的偶合生成三取代的丙二烯，即考察不同锂化1-苯基-1-丁炔4a（Figure 5）。从表5中可发现，当使用Pd(dba)₂(5)-XPhos作为预催化剂时，得到产物5a（Figure 5，entry 5）具有很好的转化率（95％），但是选择性较差，而当使用XPhosPd-G2作为预催化剂，得到产物5a（Figure 5，entry 8）具有很好的转化率（95％）和选择性（> 95：5）。最后，作者选择了XPhosPd-G2作为最佳催化剂进行后边实验的开展。

获得了最优的反应条件后，作者进行了不同炔烃和芳基溴化物合成炔丙基锂试剂制得的三取代的丙二烯（Figure 6）的底物普适性考察。带有不同脂肪族链烃或芳族取代基的炔烃，均具有很高的产率选择性形成烯丙基衍生物5a-5i。此外，吸电子、给电子基团或芳基族体系也没有显着影响到反应的转化率或选择性。

理论计算和实验结果揭示了中间体IIIA和IIIB之间的动态动力学拆分过程，其中产物5的形成是更有利的途径。但在特定情况下，如在立体和电子较强时所得的效果，选择性降低。最后，作者提出了可能的反应机理（Figure 7）。首先，平衡的丙二烯基Li和炔丙基Li物种（4a-Li and4a’-Li）和ArPdLBr II 发生转金属化产生烯丙基PdL-ArIIIA 和炔丙基PdL-Ar IIIB。这些中间体III，也是平衡的经历相应的还原消除产生产物5或6和零价Pd形成反应循环。本文发表于Angew.Chem. Int. Ed. 10.1002/anie.201913132。

总的来说，提供了一个新的、温和的条件直接制备三取代和四取代的烯的有效方法，不足之处未进行克级反应。