烯烃的1,2-双官能团化反应可以同时构建两个新的共价键，是增加分子复杂性的有力工具。C-C键及C-N键广泛存在于生物活性分子中，烯烃的碳胺化反应可以将碳和氮原子同时引入到烯基结构中，是一类重要的反应。在理想状况下，C-N键裂解后对烯烃的加成是一种直接的方式来实现碳胺化反应。然而，C-N键比较惰性、C(sp³)−N还原消除比较艰难、β-H消除等副反应阻止了这一理想反应的发展。为了克服这些问题，Wolfe、Rovis、Liu、Engle和Glorius课题组相继利用过渡金属催化做出了开创性的工作。

  另一方面，通过自由基的方式来产生碳或氮自由基为解决这个问题提供了另一种思路。其中，一般的烷基基团及一级胺参与的碳胺化反应一直以来都是一个巨大的挑战，这可能是由于烷基卤代物产生烷基自由基是一个艰难的过程。另外，由氮自由基来启动反应时，需要过量的烯烃，这是由于氮自由基具有很高的亲电活性，会发生烯丙基氢原子攫取的副反应。为了解决这些问题，Stephenson课题组采用单电子氧化的方式氧化烯烃，其随后被芳磺酰乙胺亲核捕获，实现了烯烃的碳胺化反应。

相对于碳胺化反应，烯烃的碳亚胺化反应仍旧处于发展初期（仅限于分子间反应）。在这些反应中，均是首先通过单电子转移的过程使肟酯化合物产生亚胺自由基。另外，肟酯化合物还可以通过光照条件产生亚胺自由基。Frank Glorius课题组也通过能量转移过程实现了羧酸的脱羰自由基化过程。然而，这些方法的原子经济性均不高，无论是羧酸单元还是亚胺单元，均会有一个不会参与生成产物。最近，德国明斯特大学的Frank Glorius课题组设想将碳自由基或氮自由基引入到烯烃两端，实现了烯烃的分子间碳亚胺化反应。其中，二苯甲酮肟作是碳自由基及氮自由基的共同来源，并且反应具有良好的区域选择性。相关研究成果发表在Angew. Chem. Int. Ed.上（DOI: 10.1002/anie.201912907）。

（来源：Angew. Chem. Int. Ed.）

首先，作者采用1与丙烯腈2为模板底物进行条件优化（Table 1）。通过对模板底物等相关条件的优化，作者确定了反应的最优条件为：[Ir-F]为光敏剂、乙酸乙酯为溶剂，底物于455 nm光照下反应5 h，最终以71%的收率得到目标产物。值得注意的是：反应体系对光照强度及氧气浓度很敏感，但是对于水和温度波动不是很敏感。

（来源：Angew. Chem. Int. Ed.）

由于反应体系在无光敏剂及强光条件下也能保持反应活性，因此作者猜测反应属于能量转移过程而非单电子转移过程。

确定了反应最优反应条件后，作者随后对反应的底物范围进行了扩展（Table 2）。首先考察的是烯烃的底物范围，缺电性的烯烃，如丙烯腈、乙烯基酮、丙烯酸酯等烯烃均能以良好收率得到目标产物。在苯乙烯类底物中，间位、对位的取代基对于反应活性没有影响，但是邻位取代的基团会稍微降低反应活性。在烷基烯烃中，α、β位有取代基的烯烃均能参与到反应中。另外，天然存在的Tulipalin A也能以中等收率得到产物。然而，环状烯烃或炔烃对于反应体系不兼容。

接下来，作者考察了羧酸的底物范围（Table 2）。其中，具有一级、二级、三级碳的羧酸化合物均能有效参与反应。许多官能团，如卤素、酯基等均能兼容反应条件。杂环化合物，如吡啶、三氮唑等也不会影响反应的进行。对于杂环二级羧酸，无论环的大小，均能得到产物。有位阻的羧酸也具有良好的反应活性。然而，芳香羧酸及苯乙酸结构不兼容反应条件。

（来源：Angew. Chem. Int. Ed.）

最后，作者将一些复杂分子应用于反应中，均能以中等收率得到目标产物。为了说明反应的实用性，作者又对产物进行了后续转化，有趣的是，当反应体系中没有烯烃时，碳自由基及氮自由基会发生偶联，得到相应亚胺。当采用硫杂蒽酮作为光敏剂时，反应仍能以中等收率得到产物。

（来源：Angew. Chem. Int. Ed.）

小结：Frank Glorius课题组以简单易得的肟酯化合物作为氮自由基与碳自由基的共同来源，发展了一种分子间烯烃的碳亚胺化反应。该反应条件温和、操作简单、底物范围广，为烷基胺的合成提供了一种简单的方法。