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烯烃的反马氏胺氢化反应原子经济性高，是一类理想、高效、快速构筑C–N键的合成方法，经常用来合成具有高附加值的脂肪胺类化合物。在天然产物和药物分子中，对烷氧基苯基乙胺类衍生物是一类应用广泛的含氮脂肪胺，应用于多种药物分子的研发中。而从简单的对烷氧基烯烃衍生物为原料，通过反马胺化合成这类化合物为这类分子的合成提供了新的途径。
和传统的马氏加成相比，反马氏加成的胺氢化反应由于其存在的高能垒使得该转化的发生具有巨大的挑战。近年来，光催化的单电子转移为实现反马胺化提供了新的思路。而目前报道主要通过使用具有高氧化能力的光催化剂，例如[Mes-Arc]BF4、多吡啶Ir催化剂等来氧化烯烃或者胺基，进而实现反马氏胺氢化反应。与之不同，西安交通大学曾荣课题组使用具有弱氧化能力的二硫化物催化剂（E(ArSSAr/ArSSAr•-) = – 2.16 V; E(ArS•/ArS-) = – 0.22 V），通过光激发促进N–H键与S–S键的σ-复分解，生成N−S中间体，二次光激发断裂N−S促进氮自由基的生成，进而应用于烯烃反马胺氢化反应。汕头大学倪绍飞教授通过DFT计算，也验证了这个全新的反应机理。该研究成果以“Photoinduced Disulfide-Catalyzed Intramolecular Anti-Markovnikov Hydroamination through in Situ N−S Species”为题，发表于Org. Lett.上（DOI：10.1021/acs.orglett.3c00508）。
近年来，光催化已经成为一种强大而独特的工具，西安交通大学曾荣教授课题组围绕光诱导铁催化展开了一系列研究工作。目前已经在该研究方向取得了诸多进展并在国内外知名学术期刊发表多篇研究论文（Org. Lett.2021, 23, 2915−2920; Chin. J. Chem.2021, 39, 3225−3230; Org. Lett.2021, 23, 8968−8972; Org. Lett.2022, 24, 977−982; Org. Lett.2022, 24, 4766−4771; Org. Chem. Front.2022,9, 4955−4961; ACS Catal.2023, 13, 1678-1685）。近日，该课题组又在该研究领域取得了重要突破，报道了光诱导的芳基二硫化物催化的分子内烯烃反马胺氢化反应（图1）。
（来源：Org. Lett.）
通过条件筛选，确定了最优的反应条件为：20 mol%的2,4,6-三异丙基苯基二硫化物（TRIPS）2为催化剂，1,2-二氯乙烷（DCE）为溶剂，在390 nm的LEDs灯室温下照射48小时。该反应具有良好的普适性，不同取代的4-甲氧基苯基、萘基相连的乙烯衍生物可以通过分子内环化得到相应的反马胺化产物。不同的砜基保护基都能作为胺保护剂应用于该反应之中。
图2. 底物拓展（来源：Org. Lett.）
一系列的机理实验指向了一个涉及到N−S中间体原位生成再断裂的全新机理。为了探究反应机理，汕头大学倪绍飞老师进行了细致的DFT计算，通过对每个可能的反应过渡态和中间体的能量ΔG的理论计算结果的分析，也证明了该反应中N−S中间体的生成和断裂。值得一提的是，两次光激发在整个反应中扮演着不可或缺的角色。
图3. DFT 计算的反应历程（来源：Org. Lett.）
基于以上实验结果，作者提出了以下反应机理：
图4. 可能的反应机理（来源：Org. Lett.）
总结
西安交通大学曾荣教授跟汕头大学倪绍飞教授联合报道了一种新颖的反马胺化反应。该反应通过光激发促进N–H键与S–S键的σ-复分解，生成N−S中间体，二次光激发断裂N−S促进氮自由基的生成，进而实现烯烃反马胺氢化反应。在可见光的激发下，该过程没有使用任何金属催化剂，也没有外加碱，条件温和，操作简单，为氮自由基的产生和含氮杂环的构筑提供了新的合成方法和思路。
该研究成果以“Photoinduced Disulfide-Catalyzed Intramolecular Anti-Markovnikov Hydroamination through in Situ N−S Species”为题，发表于Org. Lett.上（DOI：10.1021/acs.orglett.3c00508）。西安交通大学化学学院博士研究生张国祥为该论文的第一作者，曾荣教授和倪绍飞教授为本工作的通讯作者。上述研究工作得到了国家自然科学基金（21901197）、西安交通大学启动资金和汕头大学启动经费（NTF20022）的资助。作者感谢爱尔兰利莫瑞克大学的高美艳博士对单晶结构的解析，感谢西安交通大学化学学院博士研究生薛婷对本工作中产物2i和2m催化反应结果的重复，感谢西安交通大学分析测试中心的白璐老师和冯超老师对HRMS质谱测试和NMR核磁测试的帮助。
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