Angew. Chem. ：钴催化烯烃与N-氟代双苯磺酰亚胺的不对称自由基氢胺化反应

烯烃的氢胺化反应是构建含氮有机化合物最直接、有效的方法之一，广泛应用于各种生物活性天然产物和药物制剂合成中，在过去的几十年里受到了合成界的广泛关注。近十几年来，随着过渡金属催化及光化学的迅猛发展，结合自由基反应的自身优势（官能团兼容性好、易于构建季碳中心等），自由基化学受到了人们的高度关注，取得了系列重要进展。然而如何控制高活性自由基中间体的立体化学，实现高对映选择的转化仍极具挑战性。目前，烯烃自由基氢胺化反应的碳自由基中间体主要是通过氮自由基对烯烃加成或烯烃的氢原子转移两种方式产生（Scheme 1a）。最近，利用钴催化的氢原子转移反应，陆展课题组实现了烷基烯烃与酯基重氮化合物的高对映选择性氢胺化反应；Akai实现了烯烃与四氮唑的不对称氢胺化反应，对映选择性有待优化（Scheme 1b）。可见，不对称的自由基氢胺化亟待开发，发展高效的不对称自由基氢胺化新方法非常令人期待。

Scheme 1. 烯烃自由基氢胺化反应

近日，东北师范大学张前教授团队发展了一种以Co(salen)为催化剂，N-氟苯磺酰亚胺(NFSI)为亲核氮源和氧化剂的高效、普适性好的自由基氢胺化反应(Scheme 2)。各种烯烃，包括脂肪族端烯/內烯、苯乙烯衍生物、α,β-不饱和酯、酰胺、羧酸以及α,β-不饱和醛、酮等，都适用于该反应。反应的官能团兼容性优异，常见的卤素、烷氧基、酯基、胺基、酰胺基、含硼取代基、对氟敏感的硅基以及易于还原的炔基、羰基都可以很好地保留(Scheme 3)。进一步，利用手性Co(II)-salen催化剂，可以成功实现烯烃的不对称自由基氢胺化反应(Scheme 3)。各种苯乙烯衍生物、萘乙烯衍生物都能以高的对映选择性得到相应的手性胺产物。非活化烯烃的不对称自由基氢胺化也可以顺利实现，反应的对映选择性仍有待于进一步提升。系列机理研究实验表明，该反应经历了金属氢化物介导的烯烃氢原子转移，随后生成关键的高价金属中间体，再通过类似于SN2方式高对映选择性地构建C−N键。

Scheme 2. 钴催化烯烃与NFSI的自由基氢胺化反应

Scheme 3. 代表性氢胺化产物

张前教授团队发展了一种高效、普适性强的基于亲核氮源的自由基氢胺化反应，并实现了相应的不对称转化，合成了系列手性胺类化合物。该工作为手性胺类化合物的合成提供了一个崭新的途径。同时，为使用各种亲核试剂的烯烃不对称氢官能化反应开了一扇门。

论文信息：

Cobalt-Catalyzed Radical Hydroamination of Alkenes with N-fluorobenzenesulfonimides

Tao Qin, Guowei Lv, Qi Meng, Ge Zhang, Tao Xiong and Qian Zhang

文章的第一作者是东北师范大学博士生秦涛，青年教师张鸽、熊涛教授和张前教授为共同通讯作者。

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202110178