第一作者：Shengchun Wang, Yiming Gao人們廣泛的使用烯丙基脂肪族有機胺構建農藥、醫藥化學分子，因此發展各種各樣的方法，通過烯烴和有機胺作為原料直接合成脂肪族烯丙基有機胺的的方法受到人們的關注。但是，目前通常烯烴和有機胺偶聯的方法非常少見。而且能夠實現精確位點的偶聯反應具有更大的困難和挑戰。有鑒于此，武漢大學雷愛文、戚孝天等報道通過光催化和Co催化結合，實現了二級胺對烯烴的位點選擇性偶聯反應，該反應過程無需使用外源性氧化劑，方法具有廣泛的烯烴兼容，能夠拓展至位點/立體選擇性合成結構復雜的四萜分子。反應機理研究發現，該反應過程使用Co催化劑實現氫原子轉移，反應能夠選擇性的對化學鍵強度更大的烯丙基C-H鍵選擇性催化轉化。脂肪族烯丙胺具有非常獨特的生物學、醫藥學活性，因此脂肪族烯丙胺的合成受到化學、醫藥、材料研究人員的廣泛關注。目前效率最高、原子經濟性最好的烯丙胺合成方法是烯丙基C-H鍵活化。目前，人們發展了多種合成C-H鍵胺化反應方法，包括烯烴型反應、過渡金屬催化的氮烯插入/π-烯丙基等過程。這些反應方法通常需要對親電性氮試劑進行預先功能化修飾、而且需要化學計量比的氧化劑，需要酰胺/磺酰胺親核試劑，反應的效率和原子經濟性比較低。因此，通過脂肪族有機胺和烯烴直接合成烯丙胺是理想的高效率、原子經濟性方法。困難和挑戰。脂肪族有機胺直接進行烯丙基氨基化的反應過程面臨較大的挑戰，比如脂肪族有機胺與過渡金屬的配位強度比烯烴更高，這嚴重的影響催化劑活性，而且富電子脂肪族有機胺通常與氧化劑難以兼容。當反應中不使用外源性氧化劑，熱催化反應過程中，烯烴與有機胺的直接偶聯過程在熱力學上并沒有優勢。由于目前方法學存在的局限，作者尋找新型烯丙基氨基化反應的方法學。人們發現有機胺陽離子自由基物種是一種多功能中間體，有機胺陽離子可以通過可見光催化反應生成，因此能夠與廣泛的烯烴、芳烴偶聯。基于此，作者設計發展了胺陽離子與烯烴加成的反應過程，這種方法生成的碳中心自由基在轉化為產物的過程中具有區域選擇性。這種方法學避免了催化劑被烷基有機胺毒化，反應使用光能量驅動烯烴和有機胺的偶聯，直接使用烷基胺作為反應物，避免了外源氧化劑。該反應的難點是如何實現位點選擇性烯丙基氨基化，關鍵在于催化劑能夠區分不同的烯丙基C-H鍵。作者通過碳中心自由基相鄰的位點選擇性HAT（氫原子轉移）實現烯烴分子的結構重構（而不是通過單電子氧化和消除質子過程進行反應生成烯烴）。HAT步驟的選擇性是通過調節金屬催化劑和使用反馬氏規則加成反應實現的。作者通過光催化劑與Co分子催化劑結合，實現了有機胺對烯丙基位點的選擇性的氨基化，反應使用的Co催化劑是導致較高位點選擇性的關鍵。以嗎啉（morpholine）、2,3-二甲基-1-丁烯作為反應物，[Ir(dF(CF3)ppy)2(dtbbpy)]PF6作為光催化劑，[Co(dmgH)2Py2]PF6(Co-I)作為催化劑，反應表現了100 %的位點選擇性。控制實驗，當反應中分別只使用Ir光催化劑、Co催化劑、沒有催化劑只進行光照，都無法生成目標產物。烯烴兼容性。首先對1,1-雙官能團修飾的烯烴，以及三個官能團（在烯烴的同一個碳上同時含有一個甲基、一個二級烷基）修飾的烯烴，都能選擇性的在甲基的C-H鍵反應，實現較高的選擇性（3-8）。含有一個甲基和一個以及烷基取代的烯丙基氨基化反應過程中的位點選擇性在2.5:1與>20:1之間（9-21）。反應能夠區分二級、三級烯丙基C-H鍵，反應能夠選擇切斷二級烯丙基C-H鍵（22）。此外，該反應能夠適配廣泛的一系列烯烴（23-41），包括三官能團修飾烯烴，甚至四個官能團修飾烯烴。另外，該反應對一些底物沒有很好的選擇性，包括1-辛烯、烯丙基苯、環己烯等單取代/1,2-雙官能團取代的惰性烯烴。脂肪胺的兼容。發現一系列烯丙基胺（修飾官能團的二級脂肪胺）（42-63）能夠以較好或較高的產率生成目標產物，因此該反應能夠以非常簡單和快速的方法生成其他方法難以得到的大位阻有機胺。該反應對環狀/非環狀有機胺都能夠實現較高的位點選擇性（64-73）。此外，發現這種反應方法能夠對結構復雜的有機胺（74-80）進行后期氨基化。Wang, S., Gao, Y., Liu, Z. et al. Site-selective amination towards tertiary aliphatic allylamines. Nat Catal 5, 642–651 (2022)DOI: 10.1038/s41929-022-00818-yhttps://www.nature.com/articles/s41929-022-00818-y
