C-H键的直接胺化反应可大幅减少含氮有机分子的合成步骤。通过消除对底物预氧化的需要,从根本上简化了含氮分子的制备逻辑。
迄今针对直接 C-H 胺化的合成相关研究,已有多种基于过渡金属和无金属的催化策略被开发出来。然而,直接 C-H 胺化反应由于经常需要含氮活化基团的加入才能进行,这些反应的副产物有着难以去除又容易转化为存在于目标分子中的各种 N-取代基等问题。
图片来源:Angew. Chem. Int. Ed.
因此,最近Texas A&M University的David C. Powers教授在Angew. Chem. Int. Ed.上发表了一种苄基的无痕 C-H 胺化策略。
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该反应策略的构思,是借由有序的苄基 C-H键的N-氨基吡啶化过程,先置入氨基吡啶盐到目标分子上,然后通过 Ni 催化与芳基硼酸的C-N交叉偶联反应,即可实现以吡啶作为无痕反应基团的选择性C-H 胺化反应。
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于是,他们利用 N-氨基吡啶鎓试剂进行 C-H 胺化反应,首先通过乙苯与 N-氨基吡啶鎓三氟甲磺酸盐作为底物,在DDQ 存在下,在密封管中加热,即可实现反应的进行。另一方面他们也尝试在 NIS 存在下照光,也可得到目标产物。
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而在获得N-苄基氨基吡啶后,他们利用 NiBr2(dme)和1,10-菲咯啉作为催化剂,即可实现 C-N 键生成的交叉偶联反应。因为吡啶鎓盐中心的LUMO 提供了通过过渡金属催化剂的电子转移,将促进 N-N 裂解的机会,获得最终的C-H 胺化产物。
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该方法与许多提供保护胺的途径的 C-H 胺化反应不同,他们通过安装一个易于多样化的合成手柄,即可作为 C-H 胺化和脱氨基 N-N 官能化序列的关键,实现反应的进行。
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参考文献:Traceless Benzylic C-H Amination via Bifunctional N-Aminopyridinium Intermediates
Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202200665
原文作者:Pritam Roychowdhury, Roberto G. Herrera, Hao Tan, and David C. Powers*
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/anie.202200665