哈佛大学Theodore A. Betley等报道了合成三苯甲基修饰的双恶唑啉（^TrHBOX），该物种是以往报道的用于关环胺基化反应的Ni-双卟啉催化剂的手性类似物，通过配体通过NiI₂(py)₄进行金属化，随后通过石墨钾进行还原处理，生成一价(^TrHBOX)Ni(Py)（4）。随后在4中缓慢加入1.4倍量1-金刚烷重氮化物的苯溶液，生成四嗪产物(^TrHBOX)Ni(κ²-N₄Ad₂)(5)、端基亚胺加合物(^TrHBOX)Ni(NAd)(6)。通过单晶X射线晶体学、NMR、ESR、计算化学等方法对6分子进行表征，解释了6分子中的Ni(II)-亚氨基自由基形成过程和类似。

本文要点：

（1）

4号分子能够通过分子内C-H键胺基化对映选择性反应，从4-芳基-2-甲基-2-叠氮戊烷原料出发生成N-杂环产物，该催化反应能够在温和条件中进行，在60 ℃和5 mol %催化剂担载量的温和条件中进行催化反应，能够有不错的产率（29~87 %）、中等立体选择性（最高达到73 %的ee）。底物中含有3,5-双烷基取代基能够对4-芳基位点观测到最好的对映选择性。

（2）

通过动力学方法对反应机理进行研究，通过¹H、¹⁹F NMR核磁谱进行表征。观测到较小的动力学同位素效应（1.35±0.03），说明该反应存在对映性的H原子抓取过渡态，动力学测试显示反应速率和催化剂/底物之间分别呈1级/0级反应。通过对映选择性氘代标记实验，发现对映选择性是通过通过抓H原子、自由基复合步骤两个过程所决定的，因为自由基旋转/生成C-N键反应的速率类似。

（3）

进一步的，两个竞争性反应步骤中pro-R构象中H原子消除的过程更容易发生，然而自由基捕捉更容易在碳中心自由基的Si面上发生，同时会消除反应的ee。由于以上各种原因，催化反应中实现了较好的产率（50~78 %）和中等ee对映选择性（最高达到79 %）。

参考文献

Yuyang Dong, Colton J. Lund, Gerard J. Porter, Ryan M. Clarke, Shao-Liang Zheng, Thomas R. Cundari, and Theodore A. Betley*, Enantioselective C–H Amination Catalyzed by Nickel Iminyl Complexes Supported by Anionic Bisoxazoline (BOX) Ligands, J. Am. Chem. Soc. 2021

DOI: 10.1021/jacs.0c09839

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c09839