區(qū)域（或稱位點）選擇性是碳氫鍵活化研究領(lǐng)域的一個重要方向。一個有機化合物中往往含有多個活性相似的碳氫鍵，如何精準地活化和官能團化所需要的碳氫鍵，是一個關(guān)鍵而又亟待解決的問題。 

　　在國家“青年千人計劃”、國家自然科學基金項目等資助下，中國科學院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所結(jié)構(gòu)化學國家重點實驗室和中科院煤制乙二醇及相關(guān)技術(shù)重點實驗室研究員李綱課題組在國際上首次實現(xiàn)了對苯乙胺類化合物遠程區(qū)域多重選擇性碳氫鍵的烯烴化（圖1）。很多苯乙胺類化合物是非常重要的藥物，如著名的安非他命（Amphetamine）。該研究通過選擇合適的金屬鈀催化體系，并設(shè)計了一套獨特的鄰氰基苯甲酸的導向輔助基團（Directing Group），成功實現(xiàn)了苯乙胺類化合物遠程鄰位（ortho）和間位（meta）的可控多重選擇性碳氫鍵的烯烴化（圖1）。并且選擇性的調(diào)控手段非常簡單，只需要一個甲基化反應(yīng)即可以從遠程鄰位的碳氫鍵烯烴化變換到遠程間位的碳氫鍵烯烴化。連續(xù)運用以上兩種不同區(qū)域的選擇性碳氫活化反應(yīng)，即可實現(xiàn)遠程鄰位和間位碳氫鍵的快速官能團化，為構(gòu)筑多取代的復雜芳環(huán)體系提供了一個全新的合成設(shè)計概念。由于只需經(jīng)過簡單的底物結(jié)構(gòu)操控，便可以得到兩種不同并且可預測的區(qū)域選擇性的結(jié)果，這種創(chuàng)新性合成反應(yīng)對加快藥物的研發(fā)和生產(chǎn)合成都具有重要意義。相關(guān)研究成果近期發(fā)表在《化學科學》上（Chem. Sci. 2015, 6, 5595. doi:10.1039/c5sc01737h）。 

　　在以上研究基礎(chǔ)上，該研究團隊經(jīng)過對具有導向作用的氰基官能團的位置調(diào)控，成功實現(xiàn)了具有重要實用價值的苯甲酸類化合物的間位選擇性碳氫鍵活化（圖2）。苯甲酸類衍生物在天然產(chǎn)物和藥物分子中廣泛存在，使用金屬催化的碳氫活化方法在苯甲酸芳環(huán)上進行直接的官能團轉(zhuǎn)化，可以大大提高此類化合物的合成和衍生化效率。然而由于苯甲酸芳香環(huán)的缺電子性質(zhì)，該類反應(yīng)物的直接間位碳氫鍵官能團化反應(yīng)往往比較困難，通常需要非常苛刻的條件。以往金屬催化的直接官能團化的成功例子也幾乎全部集中在苯甲酸及其衍生物鄰位（ortho）碳氫鍵活化上，對于苯甲酸及其衍生物間位（meta）碳氫鍵的直接官能團化反應(yīng)，在該項研究之前一直沒有找到較為通用且條件溫和的方法。該研究團隊在國際上首次設(shè)計出了一種能促進金屬鈀活化苯甲酸衍生物的間位碳氫鍵的導向輔助基團（Directing Group），實現(xiàn)了苯甲酸間位碳氫鍵的直接烯烴化、氧化和后續(xù)一系列的各種官能團化衍生化反應(yīng)。該反應(yīng)具有廣泛的底物適用范圍，而且在烯烴化中可以使用氧氣作為反應(yīng)的氧化劑，避免了以往類似反應(yīng)中使用昂貴的銀鹽作為氧化劑的缺點。此項研究為苯甲酸等芳香化合物的其他間位官能團化反應(yīng)研究提供重要的基礎(chǔ)和思路，對于具有生物活性的天然產(chǎn)物高效合成和藥物的高效研發(fā)都具有非常重要的實用價值。上述研究成果發(fā)表在《自然·通訊》上（Nat. Commun. 2016, 7, 10443. DOI: 10.1038/ncomms10443）。 

圖1 苯乙胺類化合物的遠程區(qū)域多重選擇性碳氫鍵活化

圖2 苯甲酸衍生物的間位碳氫鍵活化