第一作作者是Alison E. Wendlandt该研究报道了通过对应聚合催化SN1反应，构建手性的季碳中心：
季碳立体基中心是天然产物和生物活性化合物的重要结构单元，具有重要的结构、构象和代谢特性。它们的构建长期以来被认为是化学合成领域的一个重要挑战，几种不同的催化、对映选择性方法已经发展起来。值得注意的例子包括环加成、羰基的α和β烷基化和芳基化、3,3 ' -加成、SN2 '反应和Heck型交叉偶联。
这些方法都依赖于通过前手性底物的对映面加成(图1a)，因此需要制备立体化学明确的起始材料(如三取代烯烃)和随后的对映选择性键形成。
我们设想，通过前手性碳正离子中间体进行的逐步亲核取代反应可以为具有季元立体中心的化合物的对映选择性合成提供一个有用的互补策略。与上面提到的合成方法不同，通过SN1样途径构建的季相立体中心可能是立体化的，因此可以使用容易获得的外消旋化合物作为底物(图1b)。
催化体系必须具备：(a)生成反应性叔碳正离子中间体，(b)尽量减少不希望的消除和重排途径，以及(c)在高能量正离子中间体上添加碳中心亲核试剂以施加对映控制。
在过去的十年里，双氢键供体(HBD)催化剂被开发出来，通过离子对中间体促进对映选择性亲核取代和加成反应。这些催化剂促进离子对的形成通过直接阴离子提取或底物质子化与共同催化的Brønsted酸。
最近发现手性方酰胺催化剂可以与Lewis酸如三甲基硅基三氟甲磺酸(TMSOTf)联合使用以促进对映选择性反应。
设想与探索
经过对潜在叔亲电-碳中心亲核偶联化合物的广泛评估，醋酸丙炔2a与烯丙基三甲基硅烷的反应被确定为一个有用的模型系统，以测试这一设想：
在缺乏HBD催化剂时，Lewis酸辅助反应提供1:1的混合物所需的产品3和消除产品4(图1 c,条目1)。当方酰胺1(10 mol%)添加到反应，得到高收率的目标化合物3a(3:4 = 40:1)和对映体选择性(91% e.e.)。实验结果表明，产物比和对映体选择性强烈地依赖于HBD部分的性质:相关的N,N-二甲基化方酰胺(1b)，硫脲(1c)和尿素(1d)催化剂均获得低产量和低对映体过量3a。在没有TMSOTf的情况下，使用方酰胺、硫脲或尿素HBD催化剂未观察到反应。
适用范围
研究获得最佳反应条件后，作者评估了一系列叔丙炔基醋酸酯，以探索反应范围，并获得了对映选择性取代反应的初步信息：
由结果可知，具有供电子(如2b和2c)和吸电子(2d)取代基的底物发生烯丙基化，具有高的对映选择性(>90% e.e.)和产物选择性(>30:1 3:4)。尽管对映体过剩对上述底物取代基的电子性质有非常微妙的依赖，但反应的对映体选择性对底物芳基部分的扩展和位置的变化有强烈的响应。结果显示，芳基取代基的极化率22与产物3a和3e-3g的对数(e.r.)呈线性相关(图2d)，表明稳定芳香相互作用可能是促成对映体分化的一个因素
含有富电子杂环的底物也获得高度的对映选择性取代。代表性的S-和o -杂环底物与烯丙基三甲基硅烷反应，获得高产量和过量的对映体产物(3l-3n)，没有可检测到的消除副产物。衍生化后，用x射线晶体学方法测定了产物3b的绝对立体化学：
机理研究
在确定了方酰胺促进的碳正离子中间体的形成是限速步骤之后，我们进行了一系列实验来检验关键的限速后步骤。在标准反应条件下，将1-萘基取代烯炔(4a, 0.25等)引入2-萘基取代乙酸酯(2f)的反应中，确定了消除副产物的生成是不可逆的。该反应得到2-萘取代产物3f，产率为80%，烯烃4a收率为97%，1-萘烯丙化产物3a未检测到为了评估反应是通过对映体选择性还是对映体特异性机制进行，我们将标度底物(-)-2f (81% e.e.)与方酰胺催化剂1a的两种对映体进行了烯丙基化(图4b)。作者考虑了对映体决定步骤的两种限制机理:(a)不可逆亲核加成，然后快速硅基消除(图4c，顶部)，(b)快速可逆亲核加成，然后快速硅基对映体决定消除(图4c，底部)。预测这两种情景在烯丙基片段上会产生不同的碳同位素效应。
单分子亲核取代(SN1)机制在每个有机化学入门课程中都很突出。原则上，亲核试剂通过碳正离子中间体对离去基的逐步置换使高度密集的碳中心得以构建。然而，由于碳正离子中间体固有的不稳定性和高反应活性，使得在通过SN1途径进行的反应中很难控制产物分布和立体选择性。本文报道了一种不对称催化的Sn1型反应机理，该反应导致外消旋前体对映选择性地构建了四元立体中心。这种转化依赖于手性氢键供体催化剂与强路易斯酸促进剂的协同作用，在低温下介导叔碳正离子中间体的形成，并实现对反应的对映选择性和产物分布的高水平控制。这项工作为其他完全取代的碳立体中心的合成提供了一个对映聚合的基础。
