手性氮杂环丁烯和联烯是天然产物和高价值化学品中非常重要的结构单元。特别是包含轴手性和中心手性的化合物，如带有邻位手性环的手性联烯(图1)，由于它们存在于许多生物活性分子中，正受到越来越多的关注。同时，氮杂环丁烯骨架(图2)的不对称构建极具挑战性，因为它们可能发生4π-电环开环生成更稳定的氮杂-1, 3-丁二烯。因此，建立简单有效的方法来合成手性氮杂环丁烯和轴手性联烯是非常有意义的。

在过去二十年，作为有机催化的重要组成部分，有机膦催化反应引起了人们的极大关注，并成为合成各种化合物的高效工具。近日，中国农业大学郭红超教授课题组通过手性膦催化的炔烯酮与氨基磺酸酯衍生的环状亚胺的[2+2]环化反应，实现了手性2-氮杂环丁烯的不对称构建（图3）。基于该反应还建立了简洁的一锅连续反应来合成轴手性四取代联烯，该连续反应先进行炔烯酮和氨基磺酸酯衍生的环状亚胺在膦催化下的[2+2]环化反应，之后反应混合物经Et₃SiH, BF₃^.Et₂O和水处理即得到轴手性四取代联烯(图3)。在最优条件下，作者对炔烯酮与氨基磺酸酯衍生的环状亚胺底物的适用范围进行了考察。结果表明，具有不同位置和不同电性取代基反应底物绝大部分都能得到比较好的结果。

作者还提出了一个合理的[2+2]环化反应机理以及后续的一锅法反应机理（图4）。为了进一步了解当前反应的立体选择性，作者进行了DFT理论计算。对于2a和中间体A的反应，讨论了四种可能的反应途径。Re-S途径(图5，黑色)被确定为更有利的反应途径，因为它的反应能垒(7.87 kcal/mol)比其他三种竞争途径相对较低。这可以归因于过渡态结构C-ts中较弱的空间位阻，因为三个强氢键同时存在，并且C1---C2距离(2.29)比只有一个氢键的4C-ts中的2.33或有两个氢键的2C-ts中的2.26更短。因此，这种能量上有利的途径产生了中间体D，其决定了产物3aa的构型，与实验观察一致。

总之，作者通过膦催化以较高的产率和良好的立体选择性实现了手性2-氮杂环丁烯和轴手性四取代联烯的不对称合成，提供了一项炔烯酮在有机膦催化中作为有机膦受体应用的优秀范例。