钯催化的Buchwald-Hartwig胺化反应被列为药物化学中20种最常用的反应之一。铜催化的乌尔曼偶联反应也被认为是现代有机化学中最常用的碳氮键形成反应之一。由于镍的天然丰度比钯高得多以及成本较低，在过去的二十年中，镍也被用于催化芳卤化合物与胺的C-N偶联反应。近年来，镍催化的效率和底物适用范围得到了极大的提高，由于钯、铜和镍的催化作用，现在可以通过C-N偶联反应很容易获得不同的芳胺。
然而，纵观C-N偶联的发展历史，钯、铜或镍催化手性胺和氨基酸酯的偶联反应制备手性N-芳基胺和氨基酸(酯)反应只有零星的报道，而手性胺对制药工业有重要意义。然而，这种差异并不惊讶，因为常用于C-N偶联的手性氨基化合物可以被钯，镍或强碱如碱金属醇盐外消旋化。而这对氨基酸(酯类)来说更为严重，因为在它们的立体中心存在酸性质子。在少数几个成功的例子中使用体积庞大配体的钯催化剂，但芳基亲电试剂仅限于缺电子的芳基溴或活性更强的芳基三氟酯，以及氯代杂芳卤化合物。铜催化的氨基酸(酯)偶联对映选择性可以保持，但仅限于活性芳基卤化物，以及相对较长的反应时间。在镍催化C-N偶联这一新兴领域中，最近报道了迄今为止唯一成功的例子是镍催化的电化学C-N偶联具有手性N -芳基氨基酸酯，产率高，但对映选择性保持较低。最近，陕西师范大学薛东教授课题组报道了光驱动，镍催化的C-N偶联，使广泛的(杂)芳基溴与手性胺、氨基醇和氨基酸酯进行立体定向偶联反应。
作者选用溴苯和手性胺1作为模板底物，在经过条件筛选后作者确定了最佳反应条件。在没有光照，以及其他波长的光源均没有好的反应效果。不加碱以及镍催化剂产物产率较低。
在确定最佳反应条件后作者对底物的普适性进行了考察。各种不同的手性胺以及一些列手性溴化物均能得到产物，产率较高，对应选择性很好保持。此外，作者还合成了一系列氨基酸酯，产率良好，对应选择性完全保持。
接下来作者对反应的机理进行研究，通过UV/Vis测量，在反应中有NiII-dtbbpy物种生成。Ni(OAc)2和手性胺(R)-1-苯基乙胺在THF中的吸收带与Miyake和MacMillan课题组报道的八面体Niii -胺复合物的吸收带相似。相比之下，则是Ni(OAc)2-dtbbpy配合物在350-800 nm区域表现出明显的差异，更重要的是，大量(R)-1-苯基乙胺的存在对其吸收影响不大，表明NiII与双齿dtbbpy配体配位，生成的NiII-dtbbpy配合物与手性胺没有相互作用，很可能是吸光物质。这个猜想也解释了为什么在没有配体的情况下，在紫光照射下碳氮耦合不能发生。
作者还测量了初始NiII配合物与胺和配体混合后可能形成的Ni物种的质谱。当Ni(OAc)2与过量的手性胺在THF中混合30 min时，HRMS显示m/z峰为359.1267，这与形成的Ni(OAc)2[(R)-1-phenylethanamine]或者 {Ni(OAc)[(R)-1-phenylethanamine]}+一致。然而，在加入1当量dtbbpy配体时，在m/z 385.1423处有一个新的峰，在没有胺的情况下， Ni(OAc)2和dtbbpy混合也能检测到这一质谱值，这与Ni(OAc)2-(dtbbpy)或(Ni (OAc) (dtbbpy)] +一致。当Ni(OAc)2与联吡啶和过量手性胺混合时，在m/z 385.1422处有峰，而在359.1267处没有峰。这些结果进一步支持了反应中的活性催化物种可能是NiII-bipyridine配合物的观点。
此外，当原位Ni(OAc)2-d-Mebpy配合物被紫光照射1 h时，以N-tertbutyl- a-phenylnitrone (PBN)为自由捕获剂，通过电子顺磁共振(EPR)光谱观察到OAc自由基的形成。OAc自由基的形成表明Ni-O键均解，从而在光的照射下形成NiI种。
在没有底物的情况下，将Ni(OAc)2-d-Mebpy配合物在紫外光下照射4 h，生成NiI配合物。然后在无光的条件下，反应24 h，得到相应的芳胺，得率为16%，此外，使用由NiII(OAc)2-d-Mebpy和Ni0(d-Mebpy)(cod)配合物原位合成的NiI配合物，结果表明，在光的照射下，产物收率为93%，热条件下产物收率为25%。NiII物种在没有光照的情况下是不活跃的。这些结果表明C-N耦合通过d- mebpy连接的NiI/NIII循环进行，包括ArBr在NiI-d-Mebpy物种上的氧化加成，以及在NiIII-d-Mebpy物种上芳基和酰胺基团的还原消除形成C-N键，光促进NiII-d-Mebpy物种生成NiI物种完成循环。
DOI：10.1002/anie.202108587
