戊烯基化反应（prenylation/reverse-prenylation）是生物体内的一个重要过程，很多天然产物，特别是吲哚类生物碱，都具有戊烯基官能团。戊烯基可以增强化合物的亲脂性，从而增强与药物靶点的亲和力，提高药理活性。在生物体中，戊烯基的引入，是以异戊烯基焦磷酸（IPP）或二甲基丙烯基焦磷酸（DMAPP）为前体，然后经过酶催化实现的。另一方面，在生物体中，IPP和DMAPP在酶催化下还可以释放出异戊二烯（isoprene）。
受到以上两种生物过程的启发，该团队提出以廉价的大宗化学品异戊二烯为原料，在金属氢（M-H）催化下，进行吲哚仿生催化戊烯基化。该策略有以下难点：1）异戊二烯没有被活化，较难和M-H形成活性烯丙基金属中间体；2）异戊二烯具有四个反应位点，和吲哚反应时，有六种可能的加成方式，并且简单吲哚也有N、C2和C3三个反应位点，会产生18种同分异构体。因此，高区域选择性在吲哚上引入异戊烯基和叔异戊烯基具有很大的挑战。科研人员发展了两种催化剂Rh-H和Pd-H，实现了吲哚和异戊二烯的戊烯基化反应，且该反应具有高的选择性和原子经济性。
该研究成果为异戊烯基化吲哚的合成提供了新方法，为仿生异戊烯基化提供了新思路。
上述工作得到国家自然科学基金的资助。这也是献礼我所七十周年所庆文章之一。（文/图 呼延成）
