?? 烯烴的水解反應表示碳 – 碳雙鍵上的NH鍵的添加。用于這些反應的活性底物包括未活化的烯烴，乙烯基芳烴，丙二烯和應變的烯烴。含氮反應物的范圍包括胺，唑和N-保護的底物。已經使用了各種催化劑，包括堿金屬，堿土金屬，過渡金屬和鑭系元素。
介紹
由于含氮化合物在生物和藥物應用中的重要性，碳 – 氮鍵構建方法至少已經研究了150年。氫化，在碳 – 碳π鍵上加入HNR?2，原則上是合成這類化合物的最原子經濟的方法之一。烯烴，丙二烯和二烯（可以是分子間或分子內）的催化加氫反應得到胺，亞胺和烯胺（方程1）。
（1）
胺底物的范圍包括氨，伯和仲脂族和芳族胺，唑類，肼和
N-保護的胺。過渡金屬，稀土和堿金屬催化劑已經成功應用，盡管適當選擇催化劑取決于不飽和和胺基質。
通常，加氫胺化存在選址（Markovnikov / anti-Markovnikov）和對映選擇性的問題。位點選擇性是不飽和底物以及催化劑的函數。對映選擇性加氫胺化的范圍非常廣泛;?然而，特定的催化劑體系通常限于相當窄范圍的底物。
機制與立體化學
流行機制
烯烴加氫的機理很大程度上取決于所用的催化劑體系。包括正電性元素（例如堿金屬，堿土金屬和稀土金屬）的催化劑通常通過金屬 – 酰胺物質進行操作，所述金屬 – 酰胺物質經歷親烯加成到烯烴（方程式2）。[2]這種添加的位點選擇性取決于烯烴的取代：而脂族烯烴通常經歷馬爾科夫尼科夫添加，由于所得芐型金屬中間體的穩定化，芳族烯烴更常參與抗馬爾可夫尼科夫的添加。
（2）
由第4族金屬催化的丙二烯的氫化作用通過涉及金屬
亞氨基中間體（方程式3）的不同機理進行。
[3]在形成雙酰胺前體后，α-消除產生金屬亞氨基物質，其與丙二烯底物進行[2 + 2]環加成反應。然后質子化產生具有額外酰胺配體的烯酰胺配合物;?α-消除然后再生金屬 – 亞氨基物種。
（3）
由過渡金屬催化的加氫胺化機理不像上面討論的機理那樣容易理解。盡管如此，通常認為這些反應涉及通過NH插入的胺活化或通過π-配位的烯烴活化。由銥（I）絡合物催化的降冰片烯的分子間加氫胺化提供了前者的例子（方程式4）。
[4]胺的氧化加成后，插入烯烴并還原消除。
（4）
第9族和第10族金屬絡合物傾向于通過烯烴活化途徑反應，所述烯烴活化途徑涉及烯烴與金屬中心的配位和胺在配位烯烴上的外部攻擊（方程式5）。
[5]產物的形成可以通過質子轉移到金屬中心然后還原消除或β-氨基烷基配體的直接質子化來進行。
（5）
范圍和限制
烯烴加氫的范圍非常廣泛，包括未活化和活化的烯烴以及伯和仲烷基和芳基胺。然而，這種廣泛的底物范圍伴隨著幾乎同樣廣泛的潛在催化劑體系。因此，在選擇理想的催化劑時，必須仔細考慮烯烴和胺底物的性質。例如，后過渡金屬催化劑通常與堿性烷基胺不相容并且需要N-保護的或苯胺基質。
小的未活化的烯烴通常需要苛刻的條件以進行分子間加氫，特別是當使用氨時。[6]催化劑分解通常是烷基胺與未活化烯烴反應中的重要問題。另一方面，較少堿性的苯胺更易于與未活化的烯烴反應;?例如，基于三氯化銠的催化劑體系在乙烯與苯胺的反應中是有效的（方程式6）。[7]
（6）
未活化的烯烴在分子內加氫反應中具有顯著更高的反應性，因此可用催化劑的范圍更廣泛。稀土金屬催化劑是氨基烯烴分子內反應最活躍的（方程式7）。
[8]在這些反應和使用堿金屬或堿土金屬催化劑的相關反應中觀察到獨特的
外型選擇性。
（7）
早期過渡金屬催化劑在氨基烯烴的分子內加氫反應中也是有效的（方程式8）。
[9]在這種情況下，即使在束縛烷基鏈中不存在孿位取代基，也能有效地發生環化。
（8）
雖然控制位點選擇性可能很困難，但共軛會顯著提高烯烴在乙烯基芳烴中的反應性。例如，金屬鈉催化將伯或仲脂族胺加入苯乙烯中，具有抗馬爾可夫尼可夫選擇性（方程9）。
[10]
（9）
乙烯基芳烴的分子內反應類似于上述未活化的氨基烯烴的反應進行。基于稀土金屬的催化劑是最活躍的并且與
外部選擇性反應（方程式10）。
[11]
（10）
盡管1,3-二烯在加氫胺化中顯示出與乙烯基芳烴相當的反應性，但1,2-或1,4-加成的可能性使這類反應復雜化。已知后過渡金屬催化劑催化苯胺1,4-加成到非環1,3-二烯（方程11）。
[12]烷基胺的相關反應顯示缺乏位點選擇性和二烯低聚的問題。
[13]
（11）
烯烴可以進行加氫胺化以得到烯胺，亞胺或烯丙基胺。早期過渡金屬催化劑如鈦半夾心亞氨基絡合物
1僅促進亞胺的形成（方程12）。
[14]
（12）
后過渡金屬催化劑在烯丙基胺的形成中更具活性。例如，金（I）
N-雜環卡賓配合物
2催化在室溫下將
N-保護的胺加入取代的丙二烯中（方程13）。
[15]
（13）
與共軛烯烴和累積烯一起，應變烯烴代表被激活向加氫胺化的第三類底物。與丙二烯類似，亞甲基環丙烷可在加氫胺化時提供亞胺，烯胺或烯丙基胺。例如，稀土金屬配合物催化亞甲基環丙烷的加氫胺化，得到具有開環的亞胺（方程14）。
[2]
（14）
類似于丙二烯的反應，后過渡金屬催化劑與取代的亞甲基環丙烷反應得到烯丙胺（方程式15）。
[16]
（15）
對映選擇性氫化
對映選擇性加氫胺化反應是構建包含碳 – 氮鍵的立體中心的有效手段。目前，分子間對映選擇性加氫胺化比分子內反應更具挑戰性，后者已被更徹底地研究。
鑭系催化劑是最早發現的氨基烯烴對映選擇性環化的催化劑;?然而，這些催化劑的不良配置穩定性限制了它們的實用性。稀土配合物如（R）-3克服了這種限制，并且在由Thorpe-Ingold效應輔助的底物的對映選擇性環化中具有高活性（方程16）。[11]
（16）
鈀（II）預催化劑與SEGPHOS衍生物
4的組合產生用于對映選擇性Markovnikov將苯胺加成到乙烯基芳烴的催化劑（方程17）。
[17]早期過渡金屬催化劑在此背景下提供反馬爾科夫尼科夫產品。
（17）
稀土配合物（
R）
-3還催化乙烯基芳烴的對映選擇性環化（方程式18）。
[18]早期過渡金屬在氨基烯烴的環化中通常優于其他催化劑。
（18）
在手性金催化劑存在下觀察到氨基丙二烯的對映選擇性環化。甚至手性抗衡離子也可以促進立體誘導，正如由非手性金（I）催化劑和手性磷酸根陰離子（方程式19）催化的
N-保護氨基丙二烯的環化所證明。
[19]
（19）
合成應用
分子內加氫胺化反應已經應用于生物堿的合成，盡管這些實例中的大多數使用非手性催化劑并涉及外消旋或縮放產物混合物。例如，釹催化劑用于抗驚厥劑地佐環平的合成中氨基烯的分子內加氫胺化（方程式20）。[20]所述起始材料的剛性結構使得能夠發生在中等溫度和反應時間進行反應。
（20）
內部氨基烯烴的分子內加氫反應通常需要苛刻的反應條件，但相關氨基二烯的反應是一種有吸引力的替代方案。產物中出現的雙鍵的氫化產生與內烯烴的加氫胺化獲得的相同的產物。例如，稀土配合物（
S）
-5-?Sm用于通過氨基二烯中間體（方程21）合成（
S） – （+） – 乙烯基。
[21]
（21）
與其他方法的比較
在不可能直接加氫胺化的情況下，可以采用間接方法，包括加入HY，然后用Y取代氨基。盡管相對缺乏原子經濟性，但采用這些間接方法時，有時可以更好地控制場地選擇性。例如，硼氫化/胺化代表了反馬爾可夫尼科夫直接加氫胺化的替代方案（方程式22）。[22]在所示的序列中，對映選擇性催化硼氫化之后進行烷基化，以形成使用親電氯胺更具反應性的三烷基硼烷和胺化。
（22）
概念上相關的序列涉及羥基化反應，然后是親電子胺化。
[23]
Cope加氫胺化反應不需要催化劑，以高立體選擇性進行，并且適用于在直接加氫胺化中挑戰底物的高度取代的烯烴（方程23）。[24]該反應的合成應用僅限于單取代的羥胺，如二取代的羥胺反應可逆，得到??-oxides。許多肼和羥胺對氧化的敏感性也具有顯著的局限性。
（23）
在氨基共聚反應中，汞（II）可以促進胺加成到烯烴中。通過還原劑如硼氫化鈉（方程24）促進汞取代氫。
[25]馬氏選擇性通常觀察和反應的范圍包括范圍廣泛的非活化烯烴和胺，包括的
??-保護的胺。盡管它們具有明顯的實用性，但汞鹽的劇毒性質是這些反應中的一個重要問題。
（24）
實驗條件和程序
典型條件
用于加氫胺化的各種催化劑體系排除了關于反應條件的顯著概括，但惰性氣氛和干燥溶劑普遍用于涉及有機金屬物質的反應中。溶劑應在使用前進行新鮮蒸餾。
示例程序[17]
（25）
[（
R）-BINAP）]?在手套箱中將Pd（OTf）
2（103mg，0.10mmol）懸浮在甲苯（0.5mL）中。將懸浮液置于小瓶中，用含有PTFE隔膜的蓋子密封，并從手套箱中取出小瓶。通過注射器將4-（三氟甲基）苯乙烯（258mg，1.50mmol）和苯胺（93mg，1.00mmol）加入到反應混合物中，然后在室溫下攪拌72小時，吸附在硅膠上，并分離產物通過用EtOAc /己烷（1：9）洗脫，得到標題化合物（212毫克，80％，ER 90.5：9.5（S））：
1?H核磁共振（CDCl?
3，400 MHz）的δ1.44（
d，
??= 6.8 Hz，3H），3.90-4.05（
br s，1H），4.4（
q，
J= 6.8 Hz，1H），6.39（
d，
J?= 7.6 Hz，2H），6.59（
t，
J?= 7.6 Hz，1H），6.99-7.05（
m，2H），7.40（
d，
J?= 8.0 Hz，2H ），7.49（
d，
J?= 8.0 Hz，2H）;?
13?C NMR（CDCL?
3，100兆赫）δ24.4，52.6，112.5，116.9，122.2，124.8，124.9（
q，
??= 4.2赫茲），125.4，128.5，146.1，148.7。通過毛細管GLC分析測定對映體純度：
t?R（
S）48.7分鐘，
t?R（
R）49.4分鐘（全甲基化β-環糊精手性固定相柱）。
