不对称环加成是构建立体化学复杂的分子模块的理想策略。其中(4+2)和(3+2)的不对称环加成反应已经得到了较为全面的发展，但是对(4+3)的不对称环加成研究还很缺乏。以发表的不对称(4+3)的不对称环加成仅限于使用活化呋喃和预活化的氧烯丙基前体作为底物，大大限制了该反应的通用性和多样性。
脱芳构吲哚表现出了独特的反应活性。Martin和Rawal分别实现了其与富电子的二烯硅烷的(4+3)环加成反应（图1A）。由于反应中间体的高能性质，原位生成一个临界阳离子物种是非常有必要的。酸催化剂因为具有宽的光谱机会与其结合，现已实现了手性磷酸催化的(3+2)和(4+3)的环加成反应（图1B）。但是底物上的给电子取代基是必需的，因为需要稳定缺电子反应中间体，以及抑制由于高碱性手性磷酸阴离子带来的副反应。本文Benjamin List团队使用IDPi作为催化剂实现了(4+3)的不对称环加成反应（图1C）。
图1
作者使用吲哚醇1a和二烯硅烷2a为模板底物对反应条件进行了优化。当使用酸性较强的Tf2NH (在乙腈中PKa = 0.3)，可以以90%的产率得到3a，而使用弱酸性的手性磷酸(在乙腈中PKa = 13.6)时，基本上无法发生反应，主要是因为生成了共价硅烷化的手性磷酸物种，无法进行进一步的反应。在不加2a时，在手性磷酸催化下，生成了二聚的产物。是生成了亲核的2-乙烯-1H-吲哚与反应中间体在弱的Brønsted酸环境中发生了二聚。而使用IDPi类的催化剂6i可以以98%的产率和95.5:4.5的er值得到目标产物。
图2
在最佳反应条件下，作者对底物的普适性进行了探讨。当吲哚环上的5,6,7号位上带有给电子或卤素原子取代时，都能良好的兼容。接着又对偕二甲基中的甲基换用了不同的取代基，炔基、芳基等取代基都能兼容，但是对映选择性都有略微的下降。此外，作者还对得到的产物进行了一系列的衍生化（图3B）。
图3
作者通过控制实验证明了二烯硅烷、关键活性物种以及N-H键在催化循环中的重要性。磷谱检测显示，催化剂IDPi中的其中一个非对映氧原子在二烯硅烷2a的作用下发生了硅烷化，在加入1a后又重新释放出IDPi，说明发生了硅基转移。
图4
基于以上研究，作者提出了可能的催化循环，并对几个关键中间体进行了理论计算。
图5
综上所述，本文成功实现了在IDPi催化下偕二甲基取代的2-吲哚醇与二烯硅烷的(4+3)的不对称环加成反应。拓宽了(4+3)的不对称环加成反应的多样性和通用性。
Design of an OrganocatalyticAsymmetric (4 + 3) Cycloaddition of
2‑Indolylalcohols withDienolsilanes
https://doi.org/10.1021/jacs.2c02216
