【人物与科研】南方科技大学舒伟课题组Angew：室温条件下烯烃氢胺化一步合成伯胺
导语
脂肪族伯胺广泛存在于药物、农药和材料分子中，同时也可以作为生成仲胺、叔胺或者其它官能团的前体。由于其相对较高的活性，高选择性的合成脂肪族伯胺具有较大的挑战性。传统的合成脂肪族伯胺的方法常常需要相对复杂的反应步骤、苛刻的反应条件或者使用较为复杂的反应前体等；而且通常面临过度烷基化，从而得到伯胺、仲胺、叔胺的混合物等挑战。另外，目前的方法很难实现位阻较大的伯胺，如α-三取代的脂肪族伯胺的高效合成。因此，如何从简单易得的原料出发，发展高选择性、高普适性的合成方法来实现伯胺的高效合成一直是化学家的兴趣之一。近日，南方科技大学舒伟课题组发展了一种在室温和无金属条件下，从烯烃一步催化制备伯胺的高效合成方法，这一成果发表于Angewandte Chemie International Edition（DOI: 10.1002/anie.202016679）。
研究团队简介
舒伟博士，研究员、课题组长、博士生导师。2005年本科毕业于南开大学，获理学、经济学双学士学位；2010年博士毕业于中国科学院上海有机化学研究所，师从麻生明研究员和贾国成教授，获中科院院长优秀奖；博士毕业后分别于苏黎世大学、普林斯顿大学和麻省理工学院从事博士后和研究工作；2018年5月加入南方科技大学化学系开展独立研究。迄今为止，舒伟博士在Nat. Commun., JACS, ACIE等国际一流期刊发表论文29篇，其中JACS 3篇，ACIE 8篇，Nature Commun. 2篇，ACS Catal. 3篇，Chem. Sci. 1篇，授权专利2项。研究领域涉及可见光催化、过渡金属催化、不对称催化、微流体化学、自由基化学、药物化学等。目前课题组在不对称催化、廉价金属催化、可见光催化及自由基化学等领域取得良好积累和多项成果，课题组诚聘博士后、研究助理和访问学生数名，共同奋斗和成长。课题组诚聘博士后和研究助理数名，有意者欢迎发送详细简历及相关材料至shuw@sustech.edu.cn。
实验室主页：
http://faculty.sustech.edu.cn/shuw/
前沿科研成果
室温条件下烯烃氢胺化一步合成伯胺
近年来，过渡金属及可见光催化的烯烃的氢胺化反应取得了重要进展，但是这些方法都不能从烯烃有效地直接合成伯胺。如何通过分子间的氢胺化从烯烃直接构建脂肪族伯胺是一项长期的挑战。在前期研究的基础上，南方科技大学舒伟课题组发展了一种在室温和无金属条件下，从烯烃一步催化制备伯胺的高效合成方法。作者发展了使用无机碳酸铵作为廉价易得的氨源，以合适的有机光敏剂作为催化剂，在温和条件下将具有不同电子效应和取代模式的烯烃选择性氢胺化，一步构建不同类型的脂肪族伯胺化合物。
（来源：Angewandte Chemie International Edition）
在优化的条件下，作者考察了各种类型的烯烃，包括末端烯烃、非末端烯烃、芳基烯烃、烷基烯烃、烯基醚及烯基酰胺等。对于不同类型的含有多种官能团的苯乙烯类底物均可以以55%-99%的产率得到相应的脂肪族伯胺产物；对于难以合成的α-三取代的脂肪族伯胺也能以52%-79%的产率实现。
该反应可以合成1,2-氨基醇、1,2-二胺、2-氨基醚等衍生物；也适用于多种含烯烃片段的天然产物衍生物，从而高效地构建相应的伯胺化合物。值得指出的是，该反应可以实现不同取代烯烃的选择性氢胺化反应。
（来源：Angewandte Chemie International Edition）
同时，作者开展了一系列机理实验，对反应的初步机理进行了详细研究。
（来源：Angewandte Chemie International Edition）
综上所述，舒伟教授课题组使用碳酸铵作为氢胺化反应原料，首次实现了从烯烃一步制备脂肪族伯胺。该反应创新性地使用无机碳酸铵作为氨的友好来源，在室温条件下高效的将烯烃直接转化为各种类型的脂肪族伯胺化合物。该反应适用于具有不同电子效应和位阻效应的烯烃，同时具有广泛的官能团兼容性，可以兼容醇、酰胺、酯、炔烃、烯烃、酮、醚、卤素、氰基等多种官能团以及异喹啉、噻吩、噻唑等杂环。这一成果近期发表在Angewandte Chemie International Edition上。实验部分由南方科技大学博士后杜一丹博士和硕士研究生陈碧红完成，通讯作者为南方科技大学舒伟研究员。特别感谢南方科技大学化学系陆为教授和邹超博士在光化学、光物理性质测定方面给予的鼎力支持和无私帮助！研究工作得到了国家自然科学基金（21971101, 21801126）、广东省自然科学基金 （2019A1515011976）、广东省珠江人才计划（2019QN01Y261）和广东省催化化学重点实验室（2019QN01Y261）的经费资助。