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1,3-二胺骨架是许多重要分子的核心部分,但是相对于1,2-二胺合成方法来说,关于1,3-二胺催化合成的研究较少。在各种方法之中,用含氮底物催化构建二胺产物是最为直接的,但它存在着需要预先合成含氮底物的问题,因此应用范围较窄。对于普遍的不含氮元素的分子,通过金属或非金属催化C-H官能化无疑是最有效的方法。
本期为大家介绍由四川大学王元桦课题组发表的关于催化合成1,3-二胺的研究进展,作者总结了最近几年发展的1,3-二胺合成方法,以分子内和分子间的胺化为出发点,通过各类胺化中所使用氮源不同来进一步划分,侧重各类催化反应中机理的描述。 N-烷基磺酰胺类底物是分子内胺化的常用底物,这类反应的开创性工作涉及使用铑催化剂和高价碘试剂作为氧化剂,形成铑氮宾中间体后进行γ-C-H胺化,得到1,3-二胺分子。随着对N-烷基磺酰胺类分子的不断研究,非氮宾过程构建C-N键的方法也逐步被开发出来。例如金属Co与叠氮磺酰胺,涉及钴胺基自由基中间体;碘催化N-甲基磺酰胺,涉及苄基自由基等。 分子间的二胺化反应需要预先合成含有双氮的底物,而且底物类型也比较单一。传统方法是基于含氮分子与亚胺分子的相关反应,如双曼尼希反应。新型的过渡金属催化则通过对C-H键的直接活化构建C-N键,这使得反应的底物拓展到无特殊基团的烯烃,甚至是烷烃上。这使得在过去一段时间内,发展了许多不同的底物类型与氮源试剂,主要包括:亚胺或亚胺前体、咪唑、N-氟代双苯磺酰胺、含氮杂环和缩醛胺等。其中双核铑与NFSI所构建的体系值得注意,它能够完成烷烃与烯丙基碳氢键的双胺化。最后,作者对构建1,3-二胺这一研究领域存在的挑战进行了总结与展望,希望这篇综述能给与人们启发。 论文信息 Recent Advances in the Catalytic Synthesis of 1,3-Diamines Beiqi Yang, Aiwen Yu, Yuanhua Wang ChemCatChem DOI: 10.1002/cctc.202300141
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