直接活化C(sp3)-H鍵實現化學鍵構筑的策略由于不需要預活化，已經成為復雜分子合成的高效策略，而羰基α位不對稱交叉偶聯反應更是立體選擇性C-C鍵構筑的重要手段。最近，中國科學院化學所的羅三中研究員（點擊查看介紹）課題組與中國科學院理化所的吳驪珠研究員（點擊查看介紹）課題組合作，將伯叔二胺催化劑、光催化劑和鈷催化劑相結合，成功實現了簡單酮α位和叔胺α位的不對稱C-C鍵構筑。
簡單酮α位和叔胺α位的不對稱C-C鍵構筑在此前已有相關的報道，但由于這類反應本質上是氧化偶聯過程，反應過程中需要化學計量甚至過量的氧化劑以及各種添加劑，反應相對條件苛刻。同時，如何保持強氧化條件下催化劑的穩定性也是一個具有挑戰性的問題（圖1A）。基于此，羅三中研究員課題組發展了結合伯叔二胺催化劑、光催化劑、鈷催化劑的協同催化策略（圖1B）。催化量的間硝基苯甲酸在反應過程中不僅作為質子和電子的受體，同時作為弱酸添加劑加速反應中烯胺的形成和水解過程。該策略還首次實現了簡單酮α位和叔胺α位的不對稱脫氫偶聯過程中的順式選擇性（此前的報道都是反式選擇性），底物的適用范圍廣泛，具有很好的對映和非對映選擇性。
圖1. A）簡單酮α位和叔胺α位的不對稱氧化偶聯反應；B）光參與的不對稱交叉偶聯反應
在最優條件下，作者對底物的適用范圍進行了考察。不同取代的四氫異喹啉底物和環己酮都具有很好的反應活性，他們通過X射線單晶衍射實驗確定了產物的絕對構型。
這一策略也不局限于環己酮類底物，不同簡單酮類底物都取得了較好的產率、對映選擇性和非對映選擇性。
對于取代的環己酮類底物，反應也能以高立體選擇性得到多手性中心的產物。特別是遠端手性中心立體選擇性的控制為高效構筑多種復雜分子提供了有效的策略。
實驗表明自由基捕獲劑（TEMPO, BHT）對反應的結果并沒有太大的影響，因此反應很可能沒有經歷自由基過程。高分辨質譜捕獲得到亞銨陽離子中間體6的生成，同時分步實驗表明原位形成的亞銨陽離子6可以進一步與酮類底物反應得到目標產物（圖5C）。因此，反應過程中C-C鍵的形成可能是決速步。熒光淬滅實驗表明，只有Co(dmgH)2Cl2 能有效淬滅激發態的[Ru(bpy)3]2+，因此反應首先經歷了[CoIII]對激發態光催化劑的氧化淬滅過程。
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