【JACS Au】萨克雷大学/帕维亚大学:通过芳基偶氮砜实现可见光介导的自由基Truce-Smiles重排反应


现有的大多数Truce-Smiles重排反应(TSR)方法依赖昂贵且难以回收的外部光催化剂,开发无光催化剂的策略对于降低成本、简化工艺和提高可持续性具有重要意义。巴黎萨克雷大学(Paris-Saclay University)Géraldine Masson课题组和帕维亚大学(University of Pavia)Stefano Protti合作提出了一种无光催化剂、可见光介导的Truce-Smiles重排反应(TSR),利用可光活化的芳基偶氮砜作为磺酰自由基前体,对烯烃进行选择性双官能化。该方法高效、高产率、高立体选择性地合成了β-磺酰基-α-芳基丙酰胺类化合物。此外,通过加入易于获得的手性氨基酸辅助剂(α-叔丁基-亮氨酸),本文成功地开发出了TSR反应的立体选择性变体,以优异的非对映选择性(高达 20:1 dr)提供了光学富集的α-芳基丙酰胺。DFT计算详细揭示了影响反应性和选择性的关键因素,特别是N-烷基和N-芳基丙烯酰胺的对比行为。本文研究亮点:
1. 卓越的化学与区域选择性:尽管芳基偶氮砜可产生磺酰基、芳基等多种自由基,存在潜在的竞争反应路径,但通过精确调控反应条件,该反应实现了高度化学选择性的磺酰基自由基加成与迁移。
2. 广泛的底物普适性与官能团兼容性:底物范围广泛,无论是芳基偶氮砜上的烷基、芳基磺酰基,还是丙烯酰胺中N-原子上连接的各类芳环(带有给电子、吸电子、甚至邻位取代基)或烷基,以及作为迁移基团的多种芳环/杂芳环,均能良好地兼容。
3. 原子经济性:反应中释放的SO₂和芳基自由基重新结合生成与主路径相同的磺酰基自由基,实现了副产物的“收敛”利用,提高了原子经济性。
本研究为在温和、无催化剂条件下构建磺酰基芳基化合物提供了一种可持续的实用方法。

图1. 光催化烯烃双官能化(图片来源:JACS Au)

图2. 自由基TSR优化(图片来源:JACS Au)

图3. TSR范围(图片来源:JACS Au)

图4. 反应示意图(图片来源:JACS Au)

图5. 反应范围(图片来源:JACS Au)

图6. 提出的机制(图片来源:JACS Au)

图7. DFT研究(图片来源:JACS Au)
论文信息:
Lorenzo Di Terlizzi, Luca Nicchio, Emeric Montinho-Inacio, Nikita Tiwari, Etienne Derat, Pascal Retailleau, Maurizio Fagnoni, Luc Neuville, Stefano Protti,* Géraldine Masson*. Visible-Light-Mediated Radical Truce−Smiles Rearrangement via Arylazo Sulfones. JACS Au, 2025
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