Angew：钛催化烯烃的快速氢胺甲基化反应学术资讯

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烯烃的催化氢胺烷基化反应在工业生产中是一类重要的反应，相比于还原胺化过程，这种方法避免了多个反应步骤，可以降低成本，减少能耗，同时可以减少后处理步骤，是一种直接高效的方法。

自从2007年Hartwig课题组首次利用N-芳基烷基胺实现了这个过程以来，许多课题组发展了不同的催化体系实现了此过程。然而，这些催化体系均存在反应时间过长的问题。

不久前，DiPucchio、Roşca 和Schafer课题组发展了通过尿酸-钽复合物来实现烯烃的催化氢胺烷基化反应，该反应仅需2 h即可完成。最近，德国奥尔登堡大学的Sven Doye课题组发展了钛催化的端烯与N-甲基苯胺化合物的氢胺烷基化反应，反应高效、成本较低（Scheme1）。相关研究成果发表于Angew. Chem. Int. Ed.（DOI: 10.1002/anie.202001111）。

（来源：Angew. Chem. Int. Ed.）

首先作者采用TiBn4为催化剂进行条件优化，通过对浓度、底物当量、温度等反应条件的优化，作者最终确定了反应的最优条件为：TiBn4为金属催化剂、甲脒1为配体，反应于无溶剂条件下155 ℃下反应，最终可以94%的收率与97:3的区域选择性得到目标产物。

确定最优反应条件后，作者随后对反应的底物范围进行了扩展。许多苯胺化合物均能有效参与到反应中（Table 1），以良好至优秀的收率得到目标产物，但是邻位有位阻的苯胺结构收率较低，可能是由于底物上的大位阻基团与配体具有空间相互作用。由于催化剂在155 ℃下加热12 h即失去活性，所以通过延长时间的方法并不能显著提升反应收率。除了苯胺类底物，二烷基胺也能参与到反应中，以中等收率得到目标产物。在烯烃底物中，除了苯乙烯及三甲基硅乙烯结构，其他端烯底物均能以优良的区域选择性得到产物。有趣的是，链状内烯没有反应活性，但是环己烯反应活性很高；同样的，α-甲基苯乙烯没有反应活性，亚甲基环己烷却活性很高。

（来源：Angew. Chem. Int. Ed.）

相比于催化剂来说，配体1自身在大多数溶剂中溶解性较差，因此反应前需将配体1研磨至粉末状。同时，由于配体溶解性较差，待反应完后配体可从反应体系中分离出来，从而实现配体的循环使用。

对于TBDMS保护的甲胺这一具有挑战性的底物来说（Table 3），采用这个方法经12 h也能顺利地以高区域选择性得到目标产物，产物经简单后处理即可脱除硅基保护基。虽然TMS保护的甲胺成本更低且易于脱除保护基，但是采用TBDMS保护得到的产物在空气中稳定性更高，采用蒸馏的方式可实现分离。同时，由于TBDMS保护基体积更大，所以反应区域选择性更高。

（来源：Angew. Chem. Int. Ed.）

小结：Sven Doye课题组发展了新型的催化体系，实现了钛催化的烯烃氢胺烷基化反应。该反应的催化剂价廉易得，反应所需时间较少，区域选择性高，底物范围较广，对于硅基保护的甲胺这一类底物也有很好的兼容性。本研究为胺类化合物的合成提供了一种新的方法。

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