Angew. Chem. ：可见光催化芳香杂环氮自由基对非活化烯烃加成反应-上海善施科技

氮中心自由基作为通用的有机合成中间体，已被广泛地应用在构建高价值含氮有机分子中。因此，开发新型氮自由基物种并探索其新的反应模式，长期以来一直受到合成化学家们的关注。迄今为止，对于氮自由基物种的研究主要集中在四类：酰胺氮自由基、二烷基氮自由基、氮自由基阳离子和亚胺氮自由基（图1a）。然而，对于芳香杂环氮自由基反应性的研究相对较少，主要存在两个挑战：一、由于氮杂芳环具有芳香性，产生的芳香杂环氮自由基可能在芳环内进行离域，降低了氮自由基反应活性，同时反应区域选择性难以控制；二、不同类型的氮杂芳环电性上存在较大差异，很难利用单一策略实现各类芳香杂环氮自由基的产生与应用（图1b）。因此，如何高效产生种类多样的芳香杂环氮自由基长期以来一直是一个重要的挑战。

图1 氮中心自由基种类及反应性

近日，中国科学院大学杭州高等研究院张夏衡课题组利用吡啶盐作为芳香杂环氮自由基前体，在光促条件下，通过能量转移方式，发展了一种高效产生各类芳香杂环氮自由基的方法，并成功地将其应用于对非活化烯烃的氢胺化反应。同时利用二硫化物和溴丙二酸二乙酯作为自由基猝灭剂，可以进一步实现非活化烯烃的硫胺化和溴胺化，快速合成功能化的杂环胺骨架（图2a）。

在最优条件下，作者对底物适用性进行了考察。结果表明，各种类型的芳香氮杂环都可以顺利产生芳香杂环氮自由基，可顺利地实现对二取代、三取代和四取代非活化烯烃的加成，得到高区域选择性和非对映选择性的胺化产物（图2b）。

图2 芳香杂环氮自由基对非活化烯烃加成反应

此外，作者对溴胺化产物进行了进一步应用转化。利用可见光氧化还原的条件，实现了烷基溴的烷基化、酰基化、芳基化和三氟甲基化反应，且产物的对映选择性有了明显提升，进一步丰富了胺化产物的结构。（图3）。

图3 胺化产物的合成应用

综上，中国科学院大学杭州高等研究院张夏衡课题组报道了一类新颖的产生芳香杂环氮自由基策略，并实现了非活化烯烃的多样性胺化反应。该工作不仅为氮中心自由基的产生和应用提供了新思路，也为含氮杂环化合物的构建提供了新视角。

论文信息

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

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