突破百年難題！北京大學最新Nature！

烯烴和炔烴是有機合成中最基礎的兩種結構單元，在醫藥、材料和復雜分子構建中扮演著不可或缺的角色。然而，盡管從炔烴到烯烴的加氫反應早已成熟，其逆向過程——將烯烴直接轉化為炔烴——卻是一個自1861年馬科尼科夫報道鹵代-消除法以來長期未解的挑戰。傳統方法依賴強堿或高溫，條件劇烈，官能團兼容性差，嚴重限制了其在復雜分子后期修飾中的應用。如何在溫和條件下實現烯烴的去飽和轉化，一直是合成化學家追逐的“圣杯”。

2026年3月17日，北京大學藥學院天然藥物及仿生藥物全國重點實驗室焦寧教授團隊在《Nature》期刊發表了題為“Selenanthrene catalysis enables direct alkene-to-alkyne dehydrogenation”的研究論文。該研究由蒙駿鴻、梁亦奇、徐瑞麟等共同完成，通訊作者為焦寧教授。研究團隊通過設計一種新型可循環使用的硒蒽試劑，成功實現了在溫和條件下將烯烴直接轉化為炔烴，解決了這一跨越百余年的合成難題。

研究團隊首先設計并合成了硒蒽及其氧化物，通過與三氟甲磺酸酐作用生成高活性親電物種，在碳酸銫存在下于35°C即可將E-烯烴高效轉化為炔烴，產率高達80-90%。與傳統的硫試劑相比，硒試劑顯著抑制了共軛二烯副產物的生成，展現出優異的選擇性。

該方法的官能團兼容性極為出色，能夠耐受烷基氯、溴、對甲苯磺酸酯、Fmoc、三氟乙酸酯、環氧化物等傳統方法難以兼容的基團，甚至可與羧酸、胺、酰胺、疊氮、醛甚至炔烴等活性基團共存，展現出強大的后期編輯能力。

研究進一步發現，通過更換堿為NaOH或KOtBu，該方法還可適用于Z-烯烴和末端烯烴的轉化，甚至可直接處理Z/E混合烯烴，高效得到單一炔烴產物。反應后硒試劑可以幾乎定量回收并重新氧化使用，體現了良好的可持續性。

在復雜分子修飾方面，研究團隊成功將該方法應用于含多個烯烴的天然產物、藥物分子及環肽中，甚至實現了對dasatinib衍生物的選擇性修飾。此外，結合烷烴脫氫策略，還可將烷烴兩步轉化為炔烴，極大拓展了底物范圍。

值得一提的是，該方法還可實現烯烴的構型反轉。通過弱堿NaHCO?處理，可立體專一性地捕獲烯基硒蒽鹽中間體，進而通過鈀或鈷催化的還原反應，以氘代或氫代形式高保留率恢復原烯烴構型。利用E/Z中間體在堿作用下的反應性差異，研究團隊還首次實現了對E/Z混合烯烴的化學分選，選擇性轉化E-烯烴為炔烴，而Z-烯烴得以回收。

機理研究表明，在兩種反應條件下分別形成了硒蒽雙陽離子和自由基陽離子活性物種，二者均通過[4+2]環加成與烯烴生成單加合物，再經堿促進的兩次消除得到炔烴。自由基鐘實驗排除了自由基路徑，X射線晶體學確證了關鍵中間體的結構。

該研究不僅提供了一種高效、溫和、可回收的烯烴直接脫氫成炔新策略，也為復雜分子的后期修飾、藥物篩選和材料功能化開辟了新途徑。

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