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南开大学化学学院、有机新物质创造前沿科学中心王飞研究员联合天津大学理学院党延峰教授发展了一种新型N-芳基BIP配体促进的铁催化不对称分子间NH₂-氨基酯化反应，以O-酰基羟铵三氟甲磺酸盐同时作为氮源和氧源，实现了苯乙烯类及1,1-二取代烯烃的高对映选择性氨羟化，最终直接获得一系列未保护的手性β-氨基醇，产率良好、ee最高可达96%。机理研究表明反应经历铁(III)-氨基自由基物种对烯烃的亲电加成，随后快速形成C–O键，而非经典协同氨羟化过程。

深耕亮点：

1）设计了全新的N-芳基BIP配体体系，通过调控苯并咪唑氮原子的电子性质显著提高催化活性，在保持高对映选择性的同时将反应效率大幅提升，最低仅需1 mol%催化剂即可实现高效转化。

2）突破传统Sharpless氨羟化依赖

催化剂及产物需双重保护基脱除的局限，利用羟铵盐双功能试剂实现“氨基化+酯化”串联过程，经简单转酰化或水解即可直接获得未保护β-氨基醇。

3）底物适用范围广，兼容多种富电子、缺电子及杂芳基烯烃，对具有挑战性的1,1-二取代烯烃同样能够实现高收率和高对映选择性。

4）通过交叉实验、非线性效应实验、动力学分析及自由基探针实验，证明关键活性物种为同时携带氨基和羧酸根配体的单核铁物种，排除了自由氨基自由基捕获后再配位的路径。

5）DFT计算揭示：铁(III)-支持的氨基自由基首先同步发生自由基加成和配体到金属单电子转移，直接形成苄基碳正离子中间体，随后羧酸根发生分子内进攻构建C–O键，该步骤同时决定对映选择性；计算显示配体芳基与底物芳环间的C–H/π色散作用是高立体诱导的根源。

总体来看，该研究建立了高效铁催化分子间不对称NH₂氨羟化体系，实现了未保护手性β-氨基醇的直接构筑。

相关成果以“N-Aryl-BIP Ligand-Enabled Iron-Catalyzed Asymmetric Synthesis of β-Amino Free Alcohols from Alkenes”为题在《Journal of the American Chemical Society》期刊发表，南开大学有机新物质创造前沿科学中心为论文通讯单位。

来源：化学深耕堂