铑(II)催化芳基环丙烷的氧胺化反应：一种高效合成β-氨基酮的新策略

本研究报道了RhII催化下以水为氧源、N-氟双(苯磺酰胺)为氮源，将芳基环丙烷转化为β-氨基酮的创新方法。该反应条件温和、底物耐受性良好，通过机理研究揭示了RhII介导的单电子转移引发级联反应的独特路径，为β-氨基酮的合成提供了新思路。

　　

在有机合成领域，β-氨基酮是一类重要的结构单元，广泛存在于药物分子和生物活性化合物中。然而，传统合成方法往往面临步骤繁琐、条件苛刻或底物范围有限等问题。特别是从简单易得的芳基环丙烷出发直接构建β-氨基酮的路径长期存在挑战，这限制了该类化合物的高效制备。与此同时，如何利用廉价易得的原料（如水）作为反应试剂，实现原子经济性转化，也是合成化学家关注的焦点。

针对这些科学难题，一项发表在《European Journal of Organic Chemistry》的研究取得了突破性进展。研究人员开发了一种Rh^II催化的创新策略，成功实现了芳基环丙烷的氧胺化反应。该反应以水作为环境友好的氧源，并采用市售的N-氟双(苯磺酰胺)（NFSI）作为氮源，在温和条件下高效合成β-氨基酮类化合物。

研究团队运用了以下关键技术方法：1）Rh^II催化剂筛选与优化；2）氘代实验和自由基捕获实验验证反应机理；3）高分辨质谱（HRMS）和核磁共振（NMR）对产物结构进行表征；4）动力学同位素效应（KIE）研究揭示限速步骤。

反应条件优化与底物拓展
通过系统筛选发现，Rh₂(OAc)₄在乙腈溶剂中、50℃条件下能高效催化反应。底物范围研究表明，带有不同电子效应取代基的芳基环丙烷均可顺利转化，包括给电子基团（-OMe、-Me）和吸电子基团（-F、-Cl），产率中等至优良（51-89%）。

机理研究揭示级联反应路径
关键实验证据表明：1）氘标记实验证实水分子中的氧原子被选择性地引入产物；2）自由基捕获剂TEMPO完全抑制反应，支持自由基中间体的存在；3）KIE值（k_H/k_D=3.2）表明C-H键断裂是决速步。由此提出反应经历：Rh^II介导的单电子氧化启动环丙烷开环→水分子氧攻击生成羰基→NFSI提供氮源完成胺化。

结论与意义
这项工作首次实现了Rh^II催化下芳基环丙烷的一锅法氧胺化，其重要意义在于：1）开发了原子经济性的β-氨基酮合成新路线；2）阐明了由金属催化单电子转移（SET）引发的独特自由基-极性交叉机制；3）为其他惰性C-C键的官能团化提供了借鉴。该研究不仅拓展了Rh^II催化剂在自由基反应中的应用边界，也为复杂含氮分子的模块化合成奠定了方法学基础。