烯胺的氧化还原性质研究
自2000年以来,烯胺作为一种亲核的不对称催化中间体在有机催化领域得到了广泛的研究。另一方面,烯胺的氧化还原性质,特别是其通过化学、电化学或光过程的单电子氧化,也是非常重要的。通过这些过程会形成烯胺自由基阳离子或α-亚氨基自由基。氧化烯胺催化超越经典的烯胺转化,极大得拓展了反应的范畴。烯胺的氧化还原性质是研究氧化烯胺转化的关键所在。然而与已被充分研究的烯胺亲核性不同,有关烯胺氧化还原性质的研究较少,特别是烯胺催化中间体的数据更为匮乏。因此对烯胺的氧化还原性质的系统性研究具有非常重要的意义。
近日,清华大学基础分子科学中心罗三中课题组由伯胺和β-酮羰基化合物合成了一系二级烯胺,并用循环伏安法系统地研究了其电化学氧化性质。此外,还对烯胺,特别是催化中间体的氧化电位进行了理论计算,进一步拓宽了研究范围。同时揭示并讨论了影响氧化性质的可能结构因素以及由此产生的自由基阳离子中间体的性质。研究氧化还原电位与分子性质(如HOMO能量和NPA电荷)的关系,发现它们之间没有简单的线性关系。另一方面,在一系列催化相关的烯胺中发现与Mayr亲核参数N有很好的相关性。理论计算的自旋布居分析表明,烯胺自由基阳离子主要表现为碳中心自由基特征。全文综合实验和计算数据,对烯胺的氧化还原特性进行了全面的描述,以期为烯胺氧化催化转化的研究提供指导。
该研究成果在《有机化学杂志》(J. Org. Chem. 2019, 84, 12071)杂志上报道。该研究工作受到了国家自然科学基金委和中国博士后科学基金会的大力支持。