碘催化的非活化烯烃的双胺化反应

今天的推送内容是发表在JACS上的研究进展，题为：Diastereodivergent Intermolecular 1,2-Diamination of Unactivated Alkenes Enabled by Iodine Catalysis。在本次研究中，作者巧妙的利用了碘与烯烃的反应性，结合N亲核试剂，实现了多非对应选择性的非活化烯烃的双胺化反应。本次工作的通讯作者是来自日本的大阪大学的Satoshi Minakata。

在有机化学中，邻二胺类化合物是一种非常重要的分子，因为其N原子的α位通常带有手性，因此在不对称合成中往往能发挥重要的作用（图 1）。在不对称氢化领域中，例如Noyori催化剂，Jacobsen催化剂等等，都能发现邻二胺类化合物的身影。此外，在有机小分子催化剂中，其也占有着一席之地，例如Maruoka与Ooi催化剂。因此，发展高效的合成邻二胺类化合物的方法学是具有着重要意义的。此前，过渡金属催化的烯烃二胺反应是常见的合成方法，但是其合成成本高昂，大多数不能大量制备，因此大大限制了邻二胺类化合物的合成。在本次研究中，作者利用碘单质作为催化剂，实现了邻二胺类化合物的高效合成。

图1. 二胺类化合物举例

作者根据碘可以与非活化烯烃反应的性质，设计了一种新的氯胺化合物作为N源，有如下反应机理（图 2）：首先，碘单质与氯胺化合物发生S_N2反应，Cl原子被I代替，生成碘胺物种。随后，碘胺物种与烯烃反应，生成碘鎓三元环，烯烃被活化，同时生成N负离子物种。N负离子和碘鎓发生分子间的S_N2反应，生成C-N键。接下来，作者利用分子内与分子间反应速率的竞争，以实现产物二胺顺式和反式的选择性：如果设计的氯胺化合物是单一氮源，那么生成的二胺化合物是反式的；如果氯胺化合物包含两个氮源，那么生成的是顺式的二胺化合物。根据这一设计，作者开始实施条件筛选与底物扩展，最后作者发现，使用次氯酸钠与磺酰胺原位生成氯胺化合物的方法，1a为标准底物，可以高产率得到目标产物（图 3）。而对于生成顺式的二胺化合物，需要先合成氯胺化合物，随后与烯烃反应。底物扩展请读者自行阅读（图 4）。