一、课题背景
桥环化合物广泛存在于天然产物当中，同时还是合成许多重要天然产物和药物的关键中间体，在人类生命活动中扮演着重要的作用，具有抗肿瘤、抗辐射、抗氧化、抗癌、镇痛、镇静、止咳等药物活性（图1）。例如，紫丹参萜醚（przewalskin）、鼠尾草酚（carnosol）和吗啡（morphine）等均具有桥环结构单元。桥环化合物具有合成难度大的复杂的刚性桥环结构，具有较大的角张力和环张力，反应的成键效率是合成挑战之一。另外，桥环化合物空间结构复杂，常含有多个手性中心，尤其是桥头手性中心，因此，立体选择性也是时常面临的问题。鉴于（杂）桥环化合物具有极其重要的药用价值，发展高效、高选择性的合成结构新颖、高附加值的桥环化合物的方法对药物化学和合成化学等均具有重要的研究意义和应用价值，也逐渐成为广大化学工作者研究的热门课题。近年来，经过广大化学工作者的不懈努力，在桥环化合物的构筑方面已取得重要研究进展。【1】目前，桥环化合物的构建主要有环加成反应和串联反应两种策略。串联反应是一种构建桥环化合物的重要策略，其具有成键效率高、立体选择性好、官能团兼容性好、步骤经济和原子经济等优点。该策略可以通过“一锅”反应，实现从简单的原料出发高选择性地构建多个化学键，从而合成结构复杂多样的有机化合物。在反应过程中，无需对中间体进行分离纯化，用最少的操作即可实现化学键的最大化构建。【1】
图1 几种天然产物中的桥环化合物
在众多反应当中，Heck反应是较为常见且机理较为明确的反应之一， Heck反应也是构建C-C键的重要手段。双环[3.2.1]辛烷是许多具有生物活性天然产物的骨架结构,因此其新颖的合成方法备受关注。在姚和权和林爱俊课题组【2】的研究当中，他们成功运用Heck反应，在钯的催化下通过环戊烯构建了手性双环[3.2.1]辛烷。并且在进一步的实验中成功实现Heck反应与羰基化串联。【3】
NiH催化下进行的烯烃官能团化是高效构建C-X (X=C,N,S 等)键的常用方法，但是在此过程中，我们不仅仅要面对反应活性等问题，区域选择性也是NiH 催化体系中的较为棘手的问题。近些年来，化学工作者正是通过对反应条件的精细调控，很好的实现了区域选择性烯烃官能团化，甚至可以达到烯烃的远程官能团化的目的。
鉴于以上，我们设想能否在本组原先两个钯催化环戊烯去对称化构建[3.2.1]桥环化合物的工作的基础上运用NiH催化环戊烯去对称化构建类似的骨架实现烯烃的官能化。
- 要解决的问题
综上所述，桥环化合物的构建和过渡金属催化都是现今科研工作者研究的热点。而报道较多的皆为钯、铜等过渡金属催化链状烯烃官能化的工作，较少运用NiH催化构建桥环结构。现有的对于镍催化烯烃官能团化的工作也相对较少。在老师的指导下，我们设想能否在本组原先两个钯催化环戊烯去对称化构建[3.2.1]桥环化合物的工作的基础上运用NiH催化环戊烯去对称化构建类似的骨架
- 可行性分析
Ni催化烯烃与卤代烃的反应与Pd催化的Heck反应经历差不多的历程，但又存在一定的差别。根据以往对于Ni催化反应的报道，我们认为Ni催化分子内偶联反应是可行的。
2017年，南京大学朱少林课题组【4】提出了运用NiH催化实现烯烃的远端C（sp3）-H烷基化的策略（图2）。该方法能够在温和的条件下通过烯烃和烷基卤化物构建C（sp3）-C（sp3）键。
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