平行动力学拆分（Parallel Kinetic Resolution, PKR）利用在动力学拆分体系中平行发生的化学反应，选择性地移除反应活性较低的对映体，可大幅提高动力学拆分的效率。关于平行动力学拆分的报道多见于立体发散型或区域发散型的形式，而利用两个完全不同且互不干扰的平行反应进行的化学发散型平行动力学拆分的报道较少。

已报道的化学发散型平行动力学拆分主要分为两类（图 1a）。一类是利用两种不同的手性催化剂在同一体系中实现的化学选择性和立体选择性反应；另一类是利用同一种手性催化剂，使两个对映异构体分别发生分子内反应和分子间反应，从而实现平行动力学拆分的效果。利用同一种手性催化剂，使两个对映异构体分别发生两个不同的分子间反应而实现的化学发散型平行动力学拆分则未见报道。

因此，贵州大学绿色农药全国重点实验室金智超教授课题组发展了第三种化学发散型的平行动力学拆分反应新策略，通过外消旋面手性环蕃化合物的高效不对称转化，实现了光学纯面手性多功能吡啶衍生物的选择性合成（图 1b）。该策略以单一的手性N-杂环卡宾（NHC）为催化剂，以苯丙炔酯、肉桂酸酯和外消旋环蕃取代亚胺为原料，在同一体系中选择性地平行发生两个不对称环加成反应，分别以良好至优异的收率和立体选择性合成平面手性环蕃吡啶和内酰胺产物。

作者首先以苯丙炔酯1a、肉桂酸酯2a和外消旋[2.2]环蕃酮亚胺3a作为模型底物，对化学发散型平行动力学拆分进行了反应条件考察。在获得最佳反应条件后，作者对炔酯底物1、烯酯底物2和亚胺底物3的适用范围进行了考察(图2)。反应结果表明，各种取代的炔酯和烯酯在化学发散型平行动力学拆分过程中都有良好的兼容性，不同取代基的pCp底物也同样适用，均可通过该策略高效获得平面手性环蕃吡啶/内酰胺化合物。

作者通过控制实验对化学发散型平行动力学拆分的机理进行了探索，结果表明平行动力学拆分的进行，的确大幅提高了平面手性环蕃酮亚胺的拆分效率（图3）。

反应动力学监测实验也表明，在当前的平行动力学拆分过程中，两个化学反应的立体选择性相反。同时，两个反应在相同的反应时间内完成，显著提高了两个动力学拆分反应的立体选择性（图4）。

为了进一步展示本文所发展的新型平行动力学拆分策略的应用价值，作者开展了平面手性吡啶/内酰胺的衍生化及产物应用研究（图5a, b）。两种目标产物经过简单转化可制备多种平面手性功能分子。其中，通过三步反应合成的平面手性的双吡啶[2.2]环蕃分子可作为过渡金属催化的配体，高效地应用于烯丙基烷基化反应和不对称氢化反应中（图5c）。

更重要的是，通过本策略所获得的面手性功能分子可用于新型农药杀菌剂的创制研究。例如，水稻白叶枯病菌（Xoo）是一种危害性很大的植物致病菌，已导致世界各地的水稻收成严重受损。在抑制Xoo病菌的离体活性研究中，本文中内酰胺产物(S_p,R)-5h和(S_p,R)-5n表现出比商品农药杀菌剂“叶枯唑”更优的抑菌活性，有望作为新型手性农药杀菌剂的先导结构，进行后续新农药产品开发研究。

综上所述，本工作利用单一手性N-杂环卡宾催化剂，在同一反应体系中活化两种不同的酯类化合物，通过与外消旋[2.2]环蕃酮亚胺底物的不同立体异构体平行发生两个手性环加成反应，实现了外消旋[2.2]环蕃酮亚胺的化学发散型平行动力学拆分，同时制备得到了两种具有不同结构和相反构型的平面手性产物。本文也首次实现了利用N-杂环卡宾有机催化的方法进行化学发散型平行动力学拆分的过程。贵州大学绿色农药全国重点实验室2023级博士生刘倩为论文第一作者。