JACS：锆催化炔烃的氢化氨基烷基化反应合成烯丙基胺

来源：CBG资讯

最近，作者也报道了使用Zr(NMe2)4作为催化剂，实现烯烃与N-(三甲基硅烷基)胺的氢化氨基烷基化反应。在该体系中，具有双(脲基)配体的锆配合物很容易形成七配位配合物，有利于中性胺的配位（Scheme 2）。在此，作者报道了以Zr(NMe2)4为催化剂，使用双(脲基)配体，从而实现炔烃的氢化氨基烷基化反应，生成烯丙基胺化合物（Scheme 1b）。

首先，作者通过配合物1来研究炔烃加氢氨基烷基化的化学计量转化步骤（Scheme 2）。在室温下将一当量的N-(三甲基硅烷基)苄胺加入相应的二苄基配合物的甲苯溶液中，即可合成配合物1。在将吡啶加入到配合物1的C6D6溶液中时，通过假定的7配位物种的形成，可以诱导经β-H提取的甲苯消除。在室温下，反应液从无色立即变化到橙色，并将该溶液加热至65 °C保持1 h，得到深红色溶液。通过1H NMR光谱检测，1中的酰胺基和苄基配体的亚甲基共振峰消失，并有一当量的甲苯形成。这一结果通过配合物2的晶体结构得到进一步证实（Figure 1, left）。然后，作者研究了氢化氨基烷基化中炔烃插入的步骤。在室温下，将一当量的二苯基乙炔引入2的甲苯溶液中，颜色立即从红色变为无色。通过1H NMR光谱检测，2的苄基共振峰消失，并且在5.73 ppm处出现新单峰，与五元金属环3的形成一致，该结果通过晶体结构得到进一步确认（Figure 1, right）。为了探索质子分解步骤，作者将3溶解在C6D6中并在3.5当量的吡咯烷中室温下反应5分钟后，1HNMR光谱检测结果显示，3完全消耗，并形成了已知的配合物4，4.90 ppm处出现新的双峰，对应于烯丙基胺5a的苄基H。这些结果表明，用简单的胺底物而不是质子化学计量的后处理就可以轻松合成产物。

紧接着，作者使用上述的催化方案，以N-(三甲基硅烷基)苄胺和二苯乙炔为底物，使用11 mol％的Zr(NMe2)4为催化剂，10 mol％的双(脲基)配体，于C6D6中145 °C下反应24小时，即可以60％的收率获得烯丙基胺5a（eq 1）。同时，副产物烯胺5b的收率为14％收率。当使用N-苄基苯胺作为底物，可以82％的收率获得烯丙基胺6a，并避免副反应的发生（eq 1）。

随后，作者以N-苄基苯胺为底物，对炔烃范围进行了扩展（Table 1）。芳基的对位含有给电子或吸电子基团（7-10）时，收率会降低。而使用2-吡啶基（11）代替苯基取代基时，仅获得一种区域异构体的形成，这归因于吡啶基氮的导向能力。极化程度更高的1-苯基-1-丙炔具有良好的区域选择性，收率适中（12）。而环己基取代底物（13）的收率有所提高，但未观察到明显的区域选择性。12和13中的区域异构体分布结果表明，空间和电子效应都会影响反应的区域选择性。实际上，富电子且空间位阻偏大的1-苯基-2-三甲基硅烷基乙炔仅形成一种区域异构体（14）。

最后，作者以二苯乙炔为底物，对胺底物的范围进行了扩展（Table 2）。4-位甲基取代苯胺（15）与未取代N-苄基苯胺的收率相似（84％）。随着反应时间的延长，氯代芳烃（16）的收率会大幅降低，而氟代芳烃（17）会稍微降低。相比之下，具有4-位甲基取代苄基的底物（18）需在48小时才能达到72％的收率，而氯（19）和氟（20）取代底物仅需 24小时。该效应可能是由于缺电子苄基C-H键的键解离能降低。

总结：

加拿大不列颠哥伦比亚大学化学系Laurel L. Schafer教授课题组报道了一种锆催化炔烃的氢化氨基烷基化反应，从而合成α,β,γ-取代的烯丙基胺衍生物。值得注意的是，双(脲基)配体的使用对于促进催化反应至关重要。