不飽和烴類化合物的Reppe型羰基化反應是合成羧酸衍生物的重要方法之一，在工業生產中得到了廣泛的應用。但考慮到CO的毒性，該反應在實驗室的合成條件下仍然受到很大的限制。盡管人們設計了雙室反應裝置來解決反應過程中使用CO的安全問題，并發展了其他羰基化前體替代CO，但對于不同類型親核試劑參與的羰基化過程，所使用的催化劑均需重新精細調控，加上部分親核試劑的親核性不夠理想、位阻較大，親核試劑的適用范圍相對有限。將不飽和烴類轉化為酰氯再制備羰基化合物是另一種解決方案。酰氯作為一種合適的前體可與不同親核試劑發生親核加成取代反應，與此同時還可用于構建不同的偶聯反應。從不飽和的烯（炔）烴出發，以簡單的酰氯為原料制備其他結構復雜的酰氯，不僅可以避免使用劇毒的CO和強腐蝕性的HCl，得到的酰氯還可以和多種親核試劑發生反應得到羧酸衍生物，或進一步用于其他偶聯反應中，從而一鍋法將烯（炔）烴轉化為多種不同的羰基衍生物。
近期，來自德國馬克斯普朗克煤炭研究所的Bill Morandi教授課題組報道了一種具有“穿梭”機制的催化體系，實現了無CO/HCl參與的不飽和烴的酰氯化反應。
作者此前報道了以烯烴與腈為底物，通過反應過程中產生的HCN作為“穿梭分子”，實現了形式上無HCN參與的烯烴氫氰基化反應（Science, 2016, 351, 832-836，點擊閱讀相關）。這種“穿梭”催化反應是指一個簡單的小分子在兩種底物分子間進行可逆地“穿梭”，隨后在特定的條件下推動反應正向進行，最終得到目標分子。他們設想這一過程可能適用于以簡單的酰氯分子為酰氯供體，烯烴底物發生酰氯化的反應中，反應中無需使用CO和HCl，在合適的反應條件下，酰氯可以經歷氧化加成、CO反插入、β-H消除過程形成另一分子烯烴，而烯烴底物可與催化中心配位，再經歷遷移插入、CO插入與還原消除得到相應的酰氯產物，由此構成“穿梭”機制的催化體系。
作者首先以環十二炔（1）為底物進行反應條件的篩選，從價格因素、原子經濟性和反應活性等多方面考慮，最終選擇丁酰氯作為CO/HCl供體，經過催化劑的篩選，得到Pd/Xantphos為最優的催化體系。在此基礎上，他們對底物的普適性進行了考察（圖2），由于產物酰氯具有很高的反應活性，分離產率是通過原位酰胺化/酯化之后計算的。對于大規模的反應（5 mmol），反應可以通過蒸餾得到酰氯產物3。位阻較大的底物參與反應時產率不是十分理想（6-7）；炔烴的α位含有極性取代基時，反應具有較好的選擇性（8）；然而β位含有極性取代基時底物的反應選擇性較差（9）。末端炔都符合馬氏加成原則，反應對于鹵素、醇類（含有保護基）、酯、酮、氰基、雙鍵、醚、酰胺等官能團都具有很好的兼容性（8-24）；具有環張力的烯烴也能參與反應得到相應的產物（25-27）；非活化的末端烯烴的反應收率有所下降（28-31）。烯烴雙鍵的鄰近位置含有極性基團時，產率有所提高，這說明鄰近的官能團可能對金屬中心具有一定的配位作用。
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