烯丙基胺是许多天然产物和生物活性分子中普遍存在的基本结构单元（图1A）。此外，它们也常常作为合成某些复杂分子的关键中间体，已被广泛应用于有机合成当中。传统的烯丙基胺合成策略通常依赖于胺的亲核取代、亚胺的亲核加成或醛的还原胺化。然而，这些方法存在一些缺点，包括双取代烯丙基胺副产物的形成，反应的立体控制不足，以及需要化学当量的有机金属试剂。现阶段，化学家利用过渡金属催化或光催化策略能够成功实现胺的α-C(sp3)-H键直接烯基化反应（图1B）。虽然目前的方法比较高效，但这些策略通常需要使用高温、昂贵的金属催化剂、配体或光催化剂，在反应选择性、底物多样性和成本效益方面仍然具明显的局限性。因此，开发一种反应条件温和、操作简便、选择性高的胺邻位C(sp3)-H键的直接烯基化反应来合成烯丙基胺，特别是制备α-烯基化环胺，是非常迫切和急需的。近年来，光诱导烷基硼酸酯参与的电子供体-受体（EDA）复合物促进的自由基反应备受瞩目（图1C），但是光诱导烯基硼酸酯EDA复合物的转化亟待解决。同时氢原子转移(HAT)和过渡金属催化的自由基偶联为远程C(Sp3)−H键的区域和立体选择性官能化提供了一种新的策略，已被应用于合成一系列复杂的分子支架。近年来，华中师范大学化学学院张国柱教授和郭瑞研究员团队利用光诱导铜催化的分子内1, n-氢原子转移过程实现了卤代烃的多种复杂转化反应。基于此，该团队结合分子内1,-n氢原子转移策略报道了光诱导环状胺与烯基硼酸酯的交叉偶联反应构建烯丙基胺（图1D）。
在最优条件下，作者对环胺底物以及烯基硼酸酯底物的适用范围进行了考察。实验结果表明一系列具有不同环大小的环胺，能够以较高产率顺利地得到烯丙基胺类化合物。值得注意的是，苯基、苄基和酯基等一系列具有不同官能团的哌啶类化合物都能在温和的条件下进行反应，以中到好的产率和良好的非对映选择性(d.r. > 20:1)合成了相应的产物。同时，不同取代的烯烃硼酸酯也能兼容该反应。药物和生物活性分子衍生的一些结构复杂的底物，包括雌酮、布洛芬和马普替林也可以参与该反应。这些结果证明了官能团的广泛耐受性和这种策略在复杂生物活性分子的后期修饰中的潜在用途。
在该工作中，华中师范大学张国柱/郭瑞团队以环状胺和烯基硼酸酯为反应物，在碱参与下生成EDA复合物，随后在光诱导下实现其交叉偶联构建烯丙基胺类化合物。其中，2-碘苯甲酰胺（受体）和烯基硼酸酯阴离子（供体）形成的EDA复合物至关重要。机理研究表明，该反应经历了单电子转移/1,5-HAT/自由基-自由基交叉偶联/硼酸酯的消除等历程。
论文信息
Photoinduced Electron Donor Acceptor Complex-Enabled α-C(sp3)−H Alkenylation of Amines
Jianzhong Lu, Kaiyao Yuan, Jialian Zheng, He Zhang, Shuting Chen, Ji Ma, Xinyu Liu, Prof. Dr. Binbin Tu, Prof. Dr. Guozhu Zhang, Prof. Dr. Rui Guo
Angewandte Chemie International Edition
DOI: 10.1002/anie.202409310
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