氮中心自由基作為通用的有機合成中間體，已被廣泛地應用在構建高價值含氮有機分子中。因此，開發(fā)新型氮自由基物種并探索其新的反應模式，長期以來一直受到合成化學家們的關注。迄今為止，對于氮自由基物種的研究主要集中在四類：酰胺氮自由基、二烷基氮自由基、氮自由基陽離子和亞胺氮自由基（圖1a）。然而，對于芳香雜環(huán)氮自由基反應性的研究相對較少，主要存在兩個挑戰(zhàn)：一、由于氮雜芳環(huán)具有芳香性，產生的芳香雜環(huán)氮自由基可能在芳環(huán)內進行離域，降低了氮自由基反應活性，同時反應區(qū)域選擇性難以控制；二、不同類型的氮雜芳環(huán)電性上存在較大差異，很難利用單一策略實現各類芳香雜環(huán)氮自由基的產生與應用（圖1b）。因此，如何高效產生種類多樣的芳香雜環(huán)氮自由基長期以來一直是一個重要的挑戰(zhàn)。
圖1 氮中心自由基種類及反應性 近日，中國科學院大學杭州高等研究院張夏衡課題組利用吡啶鹽作為芳香雜環(huán)氮自由基前體，在光促條件下，通過能量轉移方式，發(fā)展了一種高效產生各類芳香雜環(huán)氮自由基的方法，并成功地將其應用于對非活化烯烴的氫胺化反應。同時利用二硫化物和溴丙二酸二乙酯作為自由基猝滅劑，可以進一步實現非活化烯烴的硫胺化和溴胺化，快速合成功能化的雜環(huán)胺骨架（圖2a）。 在最優(yōu)條件下，作者對底物適用性進行了考察。結果表明，各種類型的芳香氮雜環(huán)都可以順利產生芳香雜環(huán)氮自由基，可順利地實現對二取代、三取代和四取代非活化烯烴的加成，得到高區(qū)域選擇性和非對映選擇性的胺化產物（圖2b）。 圖2 芳香雜環(huán)氮自由基對非活化烯烴加成反應 此外，作者對溴胺化產物進行了進一步應用轉化。利用可見光氧化還原的條件，實現了烷基溴的烷基化、酰基化、芳基化和三氟甲基化反應，且產物的對映選擇性有了明顯提升，進一步豐富了胺化產物的結構。（圖3）。 圖3 胺化產物的合成應用 綜上，中國科學院大學杭州高等研究院張夏衡課題組報道了一類新穎的產生芳香雜環(huán)氮自由基策略，并實現了非活化烯烴的多樣性胺化反應。該工作不僅為氮中心自由基的產生和應用提供了新思路，也為含氮雜環(huán)化合物的構建提供了新視角。 論文信息 Generation of Aromatic N-Heterocyclic Radicals for Functionalization of Unactivated Alkenes Lu Wang, Minxu Shi, Xiaoping Chen, Nicholas Su, Weili Luo, Xiaheng Zhang Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202314312
