铜(I)催化硝基芳烃化合物的N-单烯丙基化和N,O-双烯丙基化：基于烯丙基硼烷-胺加合物的高效选择性合成

《European Journal of Organic Chemistry》：Cu(I)‐Catalyzed N‐Mono‐ and N,O‐Diallylation of Nitroaromatic Compounds Using Allylic Borane‐Amine Adducts

研究人员针对硝基芳烃化合物选择性烯丙基化难题，利用烯丙基硼烷-胺加合物在Cu(I)催化下实现了N-单烯丙基化和N,O-双烯丙基化反应。该研究成功合成了22种不同取代基的N,O-双烯丙基羟胺化合物，最高放大至6克规模，并通过机理实验证实了N-中心自由基的参与，为硝基化合物转化提供了新策略。

　　

在有机合成化学领域，硝基芳烃化合物作为重要的合成砌块，其选择性官能团化一直是有机化学家关注的重点课题。然而，如何实现硝基芳烃的高效、高选择性N-单烯丙基化和N,O-双烯丙基化反应仍面临巨大挑战。传统的烯丙基化方法往往存在选择性控制困难、底物适用范围有限等问题，特别是对于含有空间位阻的硝基芳烃底物，其选择性转化更是难上加难。

针对这一难题，俄罗斯科学院石油化工合成研究所的Michael S. Alexeev、Alexey N. Rodionov和Nikolai Yu. Kuznetsov研究团队在《European Journal of Organic Chemistry》上发表了一项创新性研究。他们开发了一种基于铜(I)催化的新方法，利用烯丙基硼烷-胺加合物成功实现了硝基芳烃化合物的高效选择性烯丙基化反应。

研究人员采用的关键技术方法包括：铜(I)催化体系优化（筛选膦配体和NHC配体）、烯丙基硼烷-胺加合物的制备与表征、反应条件系统优化（溶剂、温度、催化剂用量等）、底物适用范围考察（22种不同取代基的硝基芳烃）、克级规模放大实验以及机理探究实验（通过2-烯丙基硝基苯的分子内环化反应验证自由基中间体）。

反应条件优化与底物适应性研究

通过系统筛选反应参数，研究人员发现使用1-5 mol%的膦或NHC-铜(I)配合物作为催化剂，DABCO（1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷）加合物表现出最高的反应活性。反应在温和条件下进行，对各类取代基团都展现出良好的兼容性，无论是给电子基团还是吸电子基团取代的硝基芳烃都能顺利转化。

空间位阻底物的选择性控制

特别值得关注的是，该方法对空间位阻较大的底物也表现出优异的选择性。以2,6-二甲基硝基苯为例，该底物在传统方法中往往因位阻效应难以实现选择性转化，但在本方法中成功实现了N-单烯丙基化，选择性生成N-烯丙基和N-（甲基烯丙基）羟胺产物。

反应机理的深入探究

通过设计2-烯丙基硝基苯的分子内环化实验，研究人员观察到了吲哚啉衍生物的形成，这一现象为反应过程中N-中心自由基的存在提供了有力证据。此外，在与硝基苯反应过程中分离出的微量双环化合物进一步证实了自由基环化过程的参与，为理解反应机制提供了重要线索。

合成方法的实用性与可扩展性

该方法展现出良好的实用价值，反应规模可成功放大至6克级别，且保持较高的选择性和产率。这一特性为其在工业应用中的潜在价值提供了有力支撑。

该研究的重要意义在于首次实现了基于烯丙基硼烷-胺加合物的硝基芳烃选择性烯丙基化反应，建立了一种高效、高选择性的合成方法。该方法不仅解决了空间位阻硝基芳烃的选择性转化难题，还通过详尽的机理研究揭示了反应的内在规律，为后续相关研究奠定了坚实基础。更重要的是，该方法为N,O-双烯丙基羟胺类化合物的合成提供了新途径，这类化合物在医药中间体和功能材料合成中具有重要应用价值。