环胺的脱胺自由基反应

Alkylamines are ubiquitous in valuable organic building blocks and nature products. Developing deaminative radical reactions of dialkylamines has important theoretical and practical significance for organic synthetic chemistry. In 2017, our group achieved the first example of deaminative (sp3) C-C (sp3) coupling reaction by thermally decomposition of activated sulfamoyl azide intermediates generated from linear dialkylamines. Based on our previous findings, this project is expected to achieve some novel radical reactions by utilizing the biradical intermediates produced from the deamination reaction of cyclic amines. We focus on the following reactions: 1) Efficient synthesis of a variety of cyclic compounds through intramolecular deaminative (sp3) C-C (sp3) coupling reaction and intermolecular deaminative radical cycloadditions of cyclic amines; 2) Metalloradical catalyzed asymmetric deamination reaction.

烷基胺在有机化合物中占有极其重要的位置，发展基于二烷基胺脱胺自由基反应，对有机合成化学的发展具有重要的理论和现实意义。本课题组在2017年将直链二烷基胺转化成活化的胺基磺酰叠氮中间体，热分解该中间体实现了首例脱胺(sp3)C-C(sp3)偶联反应。本项目拟在此研究工作的基础上，利用环胺化合物脱胺反应形成双自由基中间体的性质，实现一些新颖的自由基反应。重点研究如下：1）分子内脱胺 (sp3)C-C(sp3)偶联反应和分子间脱胺自由基环加成反应，实现从氮杂环到碳环的高效转化；2) 手性金属自由基催化剂捕获反应关键中间体，实现不对称脱胺化反应。本项目通过化学新反应、目标导向的反应设计和机理研究等多个方面对脱胺自由基反应进行全面研究，力争形成一些具有理论价值和实际应用价值的成果。

自由基前体以及自由基引发条件的开发，导致新颖的自由基合成方法学的发展，是当今自由基研究领域的一个研究热点。在项目执行期间，我们的研究主要聚焦于利用不同类型的自由基反应前体，特别是胺类化合物，实现各种新型金属催化或者可见光促进的自由基反应。研究内容主要包括：利用脱氮形成双碳自由基中间体，实现了一种通用的将(n+1)元氮杂环转化为n−元碳环的分子骨架编辑策略；脱氮芳基自由基以及烷基自由基原位捕获二氧化硫反应研究；利用有机叠氮实现氮自由基参与的氧化还原中性P(O)-N偶联反应以及芳基亚磺酸，1，1-二芳基乙烯和芳基叠氮三组分偶联反应；以及利用噻蒽（TT）盐的脱噻蒽过程形成烷基自由基中间体，实现新颖的自由基偶联反应等等。由于胺类化合物广泛存在于天然产物、药物分子以及功能材料分子中，这类化学转化具有很好的合成应用价值，对有机合成化学的发展将具有重要的理论和现实意义。在项目执行期间，我们共发表了13篇高水平论文（申请人为通信作者，南京大学为第一通信单位，而且均标注有国家自然科学基金资助及本项目的编号），其中包括Angew. Chem. Int. Ed. 3篇，Nat. Commun. 1篇，Org. Chem. Front. 1篇, Org. Lett. 4 篇，Chem. Commun. 1篇。