硫代酰胺，作為酰胺的等電子體，是天然產(chǎn)物中重要的結(jié)構(gòu)單元，表現(xiàn)出與酰胺顯著不同的化學(xué)和生物學(xué)性質(zhì)。因此，硫代酰胺的合成和轉(zhuǎn)化已經(jīng)引起有機(jī)合成和生物學(xué)研究的廣泛興趣。其中，硫代酰胺的還原一般是通過(guò)使用過(guò)量的LiAlH4、NaBH4、Raney鎳等試劑來(lái)實(shí)現(xiàn)，這些方法存在明顯的局限性，如斷裂C=S和C-N鍵的選擇性差，官能團(tuán)兼容性差等。發(fā)展過(guò)渡金屬催化硫代酰胺與H2的氫化反應(yīng)有潛力解決上述問(wèn)題，但面臨諸多挑戰(zhàn)，主要包括：（1）反應(yīng)中含硫分子對(duì)過(guò)渡金屬催化劑的毒化；（2）硫代酰胺的C=S和C-N鍵斷裂的位置選擇性；（3）常見(jiàn)官能團(tuán)如酮、醛、腈、酯、砜、硝基等競(jìng)爭(zhēng)加氫的化學(xué)選擇性。迄今為止，只有Milstein課題組報(bào)道了釕催化硫代酰胺的氫化，但該催化體系對(duì)硫代酰胺的C=S和C-N鍵斷裂的位置選擇性依賴(lài)于底物。
自2016年Beller等人首次報(bào)道了pincer-錳配合物催化醛、酮和腈的氫化反應(yīng)以來(lái)，一系列羰基衍生物，包括酯、酰胺、二氧化碳、碳酸鹽、氨基甲酸酯、尿素、亞胺和氮雜環(huán)化合物的錳催化氫化反應(yīng)相繼被報(bào)道。在前期研究的基礎(chǔ)上，中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所王從洋課題組首次報(bào)道了錳催化硫代酰胺的氫化脫硫反應(yīng)。該催化體系無(wú)需pincer配體或雙齒配體，使用商品化的MnBr(CO)5, NEt3和CuBr的組合，專(zhuān)一性地切斷C=S鍵，實(shí)現(xiàn)了硫代酰胺的選擇性氫化脫硫反應(yīng)。 在最優(yōu)反應(yīng)條件下，作者對(duì)硫代酰胺的底物適用范圍進(jìn)行了考察。結(jié)果表明，不同取代的三級(jí)硫代酰胺和烷基取代的二級(jí)硫代酰胺均可順利地發(fā)生氫化脫硫反應(yīng)生成相應(yīng)的胺類(lèi)產(chǎn)物，而芳基取代的二級(jí)硫代酰胺則脫硫生成亞胺；一級(jí)硫代酰胺可在CuBr和Et3N作用下生成腈，而后經(jīng)羰基錳催化的氫化反應(yīng)，生成二烷基或三烷基胺。作者重點(diǎn)考察了該催化體系對(duì)其他易被還原的官能團(tuán)的兼容性，結(jié)果表明，腈、酮、醛、酯、烯烴、炔、砜、硝基和雜環(huán)等一系列易還原的官能團(tuán)均可得到保留，突顯了該錳催化體系獨(dú)特的化學(xué)選擇性和不同于以往錳催化氫化的新型機(jī)理。 機(jī)理上，作者認(rèn)為，MnBr(CO)5和NEt3協(xié)同作用異裂H2生成Mn-H物種，同時(shí)，硫代酰胺1a通過(guò)CuBr活化生成亞胺陽(yáng)離子Int-I。之后，Mn-H經(jīng)由過(guò)渡態(tài)TS-I還原亞胺陽(yáng)離子Int-I，生成中間體Int-II。CuBr進(jìn)一步活化中間體Int-II，生成了亞胺陽(yáng)離子Int-III和Cu2S，從而實(shí)現(xiàn)了硫代酰胺的脫硫。最后Mn-H還原亞胺陽(yáng)離子Int-III得到目標(biāo)產(chǎn)物2a。 論文信息 Manganese-Catalyzed Hydrogenative Desulfurization of Thioamides Zelong Wang, Silin Chen, Prof.?Dr. Chao Chen, Dr. Yunhui Yang, Prof.?Dr. Congyang Wang Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202215963
