Wittig反應作為構建立體選擇性烯烴結構的重要方法，自1950年代初被發現以來，在有機合成化學中占據著核心地位。該反應通過醛或酮與亞磷酰化合物（亞磷酰化物）的反應生成烯烴，被廣泛應用于藥物、天然產物合成以及材料科學等領域。然而，盡管其廣泛的應用和顯著的合成價值，Wittig反應的手性催化策略尚未充分開發，特別是在實現高立體選擇性方面面臨著顯著的挑戰。目前關于Wittig反應的手性催化研究相對較少，存在的報道中，使用的手性催化劑通常僅能達到最高75%的對映體過量值（ee），這限制了其在精細有機合成中的應用。（圖1A）
本研究旨在開發一種新型的手性鉀-異硫脲-硼酸酯復合物催化的Wittig烯烴化反應，以實現高對映體選擇性的合成軸向手性烯烴。（圖1D）通過設計具有特殊大環結構的催化劑，本研究突破了傳統Wittig反應在立體選擇性方面的局限，實現了對4-取代環己酮的高效手性轉化。研究采用動力學和光譜分析相結合的方法，證實了催化反應遵循路易斯酸機理，且通過計算研究支持了以極性1，2加成為特征的逐步機理。此外，通過系統地研究金屬-異硫脲-硼酸酯催化劑的結構與對映體選擇性之間的關系，優化了反應條件，探索了催化劑的最佳構型。
本研究不僅開發了一種全新的手性鉀催化Wittig反應方法，而且極大地擴展了Wittig反應在手性合成中的應用范圍。該研究提供了一個有效的策略，用于合成一系列具有重要生物活性和藥物價值的軸向手性烯烴結構。與此同時，本研究深入探索了催化劑設計原理和反應機制，為未來開發新型手性催化劑和催化反應提供了寶貴的理論基礎和實驗數據。此外，該研究還展示了結構-活性關系研究在催化劑開發中的重要作用，推動了手性化學和有機合成化學向更高層次的發展。通過本研究，我們不僅能夠以更高的效率和選擇性合成目標分子，也為解決復雜有機合成中的立體選擇性問題提供了新的思路和方法。此外，這一成果對于推動手性藥物和高性能材料的研發具有重要的實際意義，有望在藥物設計、材料科學以及精細化工等領域產生深遠的影響。