氧化型烯丙位胺化反應(yīng)是構(gòu)建C–N鍵、合成烯丙胺類化合物的重要策略，然而該類反應(yīng)傳統(tǒng)上依賴貴金屬催化劑，限制了其在工業(yè)規(guī)模合成中的經(jīng)濟(jì)性。盡管近年來(lái)研究者在直接使用脂肪胺和苯胺方面取得了一定進(jìn)展，但值得注意的是，苯胺在工業(yè)生產(chǎn)中往往需通過硝基芳烴還原獲得。
針對(duì)這一背景，南方科技大學(xué)王健純課題組近日開發(fā)出一種以硝基芳烴為氮源的鐵催化還原型烯丙位胺化新方法。該策略不僅擺脫了貴金屬的依賴，還憑借溫和的反應(yīng)條件展現(xiàn)出優(yōu)異的官能團(tuán)兼容性，例如對(duì)易氧化的取代基友好。
以硝基芳烴直接參與胺化反應(yīng)一直面臨挑戰(zhàn)。早在1996年，Cenini團(tuán)隊(duì)曾報(bào)道利用nitroso-ene反應(yīng)實(shí)現(xiàn)還原型烯丙位C–H胺化。后續(xù)有零星報(bào)道，但所需條件較為苛刻:高溫（>160?°C）、高壓一氧化碳（>40 atm）、過量烯烴底物，使得該方法未能廣泛推廣。 本研究的關(guān)鍵突破在于三氟乙醇（TFE）溶劑的獨(dú)特作用。在TFE中，鐵催化體系可實(shí)現(xiàn)硝基芳烴的選擇性部分還原，生成亞硝基芳烴中間體，并順利引發(fā)高效的分子間nitroso-ene反應(yīng)，構(gòu)建C–N鍵。 該策略的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在多個(gè)方面： 1. 條件溫和，兼容性強(qiáng)：反應(yīng)可耐受鹵代芳基、硼酸酯、硫醚、醛基及易氧化官能團(tuán)，為構(gòu)建復(fù)雜分子的C–N鍵提供了一種與Pd化學(xué)互補(bǔ)的途徑； 2. 綠色經(jīng)濟(jì)，應(yīng)用廣泛：反應(yīng)不使用貴金屬，且已成功實(shí)現(xiàn)對(duì)20余種具有生物活性的分子的修飾； 3. 模塊化的雙功能化：結(jié)合MHAT（金屬氫原子轉(zhuǎn)移）策略，可實(shí)現(xiàn)三取代脂肪烯烴的區(qū)域選擇性雙官能團(tuán)引入。 進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)和密度泛函理論（DFT）計(jì)算揭示了TFE在反應(yīng)中發(fā)揮的多重關(guān)鍵作用：一方面，其通過氫鍵和非共價(jià)作用，促進(jìn)nitroso-ene過程；另一方面，TFE能夠穩(wěn)定亞硝基芳烴中間體，防止其被過度還原。動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，反應(yīng)對(duì)烯烴呈一級(jí)動(dòng)力學(xué)，對(duì)硝基芳烴為零級(jí)，且亞硝基芳烴是確立的反應(yīng)中間體。 綜上所述，該研究不僅提供了一種綠色、高效的C–N鍵構(gòu)建新策略，也在反應(yīng)機(jī)制（特別是溶劑效應(yīng)）上提供了新的理解視角，為開發(fā)可持續(xù)胺化方法奠定了基礎(chǔ)。 論文信息 Iron-Catalyzed Reductive Allylic C─H Amination of Olefin with Nitroarenes via Intermolecular Nitroso Ene Reaction Shaolong Qi, Duren Yin Lingfei Hu, Changqin Huang, Ruyu Xie, Gang Lu, Jianchun Wang Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202504750
