不饱和碳-碳键（特别是烯烃和炔烃）是天然产物、医药、材料科学中普遍存在的结构单元，在合成化学中也有重要的应用。在过去的数十年里，自由基介导的烯烃双官能化为获得大量高附加值产品提供了一个强大的工具。该过程有助于将烯基或炔基并入目标化合物，产生多官能化的烯烃或炔加合物。一般方案通过向烯烃中添加外部自由基开始，形成新的烷基自由基中间体，其参与随后的过渡金属催化交叉偶联或被自由基受体捕获，例如Fuchs试剂（方案1A，a）；或者新生烷基自由基可通过利用叔烯丙基/炔丙醇作为特定底物进行分子内烯基或炔基迁移（方案1A，b）。然而，这些方法仅限于在烯烃上安装单个烯基或炔基。

在烯烃的两侧同时安装两个不饱和C-C键，有效地提高了分子的不饱和度和复杂性，是一项极具挑战性的工作。主要挑战是诱导典型的短寿命烯基或炔基自由基以分子间方式添加到烯烃中。值得注意的是，炔基自由基通常只存在于低密度大气和星际环境中。此外，炔基从任何可用源中提取氢原子（HAA）的强烈趋势也与所需的自由基加成竞争。因此，尽管在自由基介导的烯烃双官能化方面取得了很大进展，通过烯烃双官能化同时安装两个不饱和C-C键仍然没有得到满足。基于以上研究背景，最近，苏州大学朱晨教授课题组设计发展了一种新颖实用的双功能试剂（方案1B）。在该假设中，由双功能试剂产生的烯丙基自由基I应被磺酰基稳定，从而使其能够与烯烃加成。在自由基迁移级联后，产生一个新的烯丙基自由基II，它可能互变异构为炔丙基自由基III，而没有磺酰基的稳定作用。III的随后官能化提供所需的1,2-炔基烯基化产物。相关成果发表在Angew. Chem. Int. Ed.上。

通过对反应条件的优化，作者得到了最佳反应条件，在光化学条件下，以乙腈和甲醇为混合溶剂，得到了所需的1,5-烯炔产品3a，产率为72%（图1）。甲醇与乙腈的比例（3:1）对反应结果至关重要。甲醇不足导致3a的产率较低，而使用甲醇作为唯一溶剂完全阻碍了转化。另外，其它碱如Na₂CO₃、K₂CO₃、Et₃N和DIPEA对反应没有影响。

得到最佳反应条件后，作者对烯烃的适用范围进行了考察，实验结果表明，取代基的电子性质和位置变化（对位、间位或邻位）对反应结果影响不大。溴化物（3d和3n）和频哪醇硼酸酯（3i）在反应中保持完整，为进一步的产品精制提供了一个平台。内部烯烃通常被认为是自由基双官能化的不利底物，在这里表现出类似的反应性。值得注意的是，产物3r和3s具有独特的顺式立体选择性，这归因于在烯基迁移过程中形成了五元环过渡态。杂芳基取代烯烃也与方案（3v和3w）相容。烯酰胺、β、γ-丁烯内酯和丙烯酸苯酯等官能化烯烃适用于该方案，并以有效产率（3x-3z）提供相应的产物，但与乙烯基醚的反应仅导致非常低的产率（<10%）。1,3-二烯和1,3-烯炔作为合适的前体，可以得到高不饱和度的有价值的产品（3aa和3ab）。在后一种情况下，尽管存在对自由基转化也敏感的炔烃，反应区域选择性地发生在烯基部分。值得注意的是，包括低沸点代表物（如异丁烯）在内的脂肪族烯烃的双官能化进展顺利，其中构建了一组全碳四元中心，而不考虑空间拥挤（3ac-3ae）。有趣的是，β-蒎烯（一种广泛使用的自由基时钟探针）的反应产生了不寻常的1,2-二官能化产物3af而不是普通的开环加成物，表明分子内自由基5exo-trig环化比竞争性开环快过程然而，用更具反应性的乙烯基环丙烷（VCPs）进行自由基钟实验，约为β蒎烯的10倍。与3r和3s类似，环戊烯和降冰片烯的反应也只传递顺式加合物3ag和3ah。该方法可用于复杂天然产物的后期改性。例如，3ai和高度功能化的3aj分别很容易从二氢香芹酮和苦毒毒素中获得，表明该方案具有广泛的功能基团耐受性。环己醇和5-己炔基-1-醇也被证明是合适的，并提供了相应的产品可接受收益率（4a和4b）。反应中允许末端炔烃。值得注意的是，以水为助溶剂合成了有合成价值的炔丙醇4c-4f。

为了进一步扩大产品多样性，作者制备了一系列双功能试剂，并与苯乙烯反应（图3）。丙二烯上的两个甲基可以变成环烷基或杂环，从而得到相应的加合物，产率稍低（5a-5c）。将试剂中的一个甲基改为一个较大的脂肪族基团也得到了相当的产率（5d）。以苯基取代甲基显著降低了产物（5e和5f）的产率，这可能是由于芳基的负p-π共轭效应抑制了烯丙基和炔丙基自由基中间体之间的自由互变异构。烯基部分的各种取代也易于得到所需的产物，而不考虑空间效应和电子效应（5g5k）。然而，急剧增加双功能试剂（例如1m）的空间位阻会阻碍五元环过渡态的形成以及随后的烯基迁移，从而导致5l的低产率。值得注意的是，使用含有Z，E-二烯部分的双功能试剂1n同时将炔基和E，E-二烯纳入产品5m中，表明极好的立体控制烯基化过程。

1,3-共轭烯炔是合成化学中一类高度可转化的结构单元，通过1,2-炔基烯基化途径，作者设想在没有亲核共溶剂的情况下，转化可能产生1,3-烯炔，并通过另一种脱质子作用导致烯烃的1,2-烯炔基烯基化。事实上，1，2烯炔基烯基化反应是在以DMF为唯一溶剂的条件下进行的。列举了一些代表性的例子来说明协议的一般性（图4）。烯烃或双功能试剂上的各种取代基具有良好的耐受性，从而得到相应的产物（6a-6d）。值得注意的是，1,3-烯炔和1,3-二烯的双官能化提供了具有密集不饱和基团的复杂支链加合物，否则难以获得（6e和6f）。产物中残留的末端烯基的过度官能化是导致产率较低的原因。用高度缺电子的丙烯酸酯进行转化（6g），尽管产率适中。试剂1b和1c的使用以合成有用的产率（6h和6i）提供了内部烯炔产物，因为完全避免了没有末端烯炔基的产物的过度功能化。与试剂1e的反应产生内烯炔基和末端烯炔基产物（6j）的混合物。用1n试剂合成了线性多不饱和分子6k。

接下来，作者对产物3a进行了合成转化，该方法的合成价值通过将产物转化为其他有价值的分子来体现（方案2）。在m-CPBA存在下，3a转化为环氧化物7，其中炔基部分保持完整。3a的选择性Lindlar还原产生Z，E-二烯8，为烯烃的自由基二酮化提供了一个正式的方案。3a中的炔丙基甲氧基很容易去除，合成产物9被二丁基-H立体选择性还原，得到Z，E-二烯10。有趣的是，炔丙基甲氧基也可以作为离去基团，使用DIBAL-H生成正式的烯丙基化加合物11。此外，烯炔6b的转化提供了另一种正式的1,2联烯基烯基化方法，通过铜催化的自由基氰基烷基化提供完全取代的联烯12。

作者提出了可能的反应机理如下图，从Ir（ppy）3的激发态到双功能试剂1a的单电子转移提供了烯丙基自由基I，这种砜稳定的烯丙基自由基I被烯烃有效地捕获以生成中间体II。随后的联烯基分子内迁移和SO2消除形成新的联烯基自由基IV。IV互变异构为更稳定的炔丙基自由基V，然后与IrIV物种进行单电子氧化，生成阳离子中间体VI，并再生基态IrIII催化剂。VI与亲核共溶剂（如ROH、H2O等）的反应生成加合物3、4和5。或者，在没有亲核试剂的情况下，反应通过VI的脱质子生成烯炔6。

总之，朱晨教授课题组设计了一种新颖的的双功能试剂，通过对接迁移策略首次实现了烯烃两侧同时引入两个不饱和碳碳键。该方案具有很高的合成价值，提供了多种复杂的不饱和分子，具有很高的不饱和度。这种对接迁移策略的巧妙应用为烯烃的自由基双功能化开辟了新的前景。

DOI：10.1002/anie.202106145