EurJOC：可见光促进的苄基叔胺的脱苄基磺酰化反应

苄基是胺类物质常用的保护基团之一，因此苄胺也可作为“氮源”在很多天然产物全合成中用于引入氮原子，之后多以叔苄胺的形态存在于产物分子中。然而苄基作为胺保护基也有自身天然的缺点，那就是对氧化剂敏感，容易被氧化为不稳定的氧化叔胺。因此在天然产物合成等多步合成操作中，用苄胺引入氮原子后，苄基需要移除，重新引入对氧化剂稳定的保护基，如Boc，Fmoc，Cbz等。这种传统的胺化策略存在合成步骤长，产率低的缺点，迫切需要开发一种直接将脂肪苄基叔胺转化为对氧化剂稳定的酰胺、磺酰胺类物质的有机合成方法。

电荷转移络合物（charge-transfer complex）在富电子的脂肪叔胺的C-N键的活化中扮演了很重要的辅助作用。之前，西北师范大学的傅颖课题组利用电荷转移络合物的辅助活化策略成功地实现了四取代乙二胺类化合物（Adv. Synth. Catal.， 2018, 360, 3502-3506）、4-氧代哌啶酮（Org. Biomol. Chem., 2019, 17, 10172–10177）；4-羟基哌啶酮（Green Chem., 2020, 22, 2264–2269）；三乙烯二胺（ChemistryOpen, 2019, 8, 127–131）等脂肪叔胺化合物中C-N键的区域选择性的断裂，合成了一系列的磺酰胺类物质。

近日，傅颖课题组进一步利用有机染料甲基紫的催化，在蓝光LED光的照射下，以空气中的氧气为氧化剂，利用磺酰氯和苄基叔胺之间形成的电荷转移络合物活化苄胺的C-N键，实现了苄基叔胺的脱苄基磺酰化反应，一步将对氧化剂敏感的苄基叔胺转化为磺酰胺（图式 1）。

图式1 可见光促进的苄基叔胺的脱苄基磺酰化反应

在高分辨质谱、顺磁核磁、紫外光谱等对反应体系检测分析的基础上，文章作者以对甲苯磺酰氯（TsCl）与N,N-二甲基苄胺的反应为模板，提出了如下所示的可能反应机理（图式 2）。首先，在可见光的照射下，光敏剂（PC）吸收光能并被激发（PC*）。处于激发态的光敏剂（PC*）与N,N-二甲基苄胺作用并将其氧化为氮自由基阳离子（I）。被还原的光敏剂（PC^－·）被氧气氧化回到基态，并产生一个高反应活性的过氧自由基负离子（HO₂^•−）。氮自由基阳离子（I）脱去质子得到碳自由基（II），进一步与过氧自由基负离子（HO₂^•−）发生自由基偶联反应得到过氧化物中间体（III）。磺酰氯（TsCl）与过氧化物（III）中的氮原子之间形成电荷转移络合物，促进C-N键的断裂得到预期的磺酰胺产物3a，同时副产一分子的3-苯基过氧化酮（V）。V在可见光的照射下进一步被氧化为苯甲酸。通过对反应体系的粗核磁分析表明，体系中存在苯甲酸的副产物，也进一步验证了反应机理。

图式 2 可能的反应机理

本合成方法利用蓝光LED为光源，有机染料甲基紫为光敏剂，具有操作简单，反应条件温和，合成效率较高，并为苄基叔胺的脱苄基氧化偶联反应提供了新思路。

论文信息：

Visible Light Promoted Debenzylative Sulfonylation of Tertiary Benzylamines

Ying Fu,* Qing-Kui Wu and Zhengyin Du*

European Journal of Organic Chemistry

DOI: 10.1002/ejoc.202100144