烯丙基取代反应是有机合成基石反应之一，因此受到广泛关注。自Tsuji-Trost反应开始，化学家们对基于ղ³-烯丙基金属中间体的烯丙基化反应进行了广泛、深入的研究，并取得了一系列重要的成果。该类反应一般通过双电子路径进行，通常需预先活化底物以克服C-O键高解离能。而对于非对称的ղ³-烯丙基金属中间体，则需要通过两个取代基的位阻效应的调控来实现高区域选择性。

西湖大学王兆彬团队长期致力于探索丰产金属催化的自由基化学。最近，该团队报道了一种铁催化的自由基烯丙基取代反应，实现了无保护烯丙醇的直接高效转化。在此项研究中，他们利用了低价铁的氧化还原性和亲氧性，通过自由基途径选择性断裂C-O键。该方法不仅避免了传统反应中的预活化步骤，还提升了反应的区域选择性和立体选择性，能够高效合成二取代、三取代及四取代的烯烃产物，且具有优异的E/Z选择性。

研究团队通过系统性条件优化，确定了以FeBr₃与双胺配体为催化剂、锰粉为还原剂、乙腈为溶剂的反应体系。在最优条件下，反应底物范围广泛，包括多种二级和三级烯丙醇及复杂天然产物衍生的底物均能顺利转化。此外，多种官能团化卤化物均可作为自由基前体，展现了出色的官能团兼容性。该反应在克级规模实验中仍能保持高效，且产物可进一步衍生为含氟环氧化物和胺类化合物，凸显了其实际应用潜力。

为了探索可能的反应机制，该团队进行了一系列机理实验。自由基捕获实验和自由基钟实验表明反应中可能存在α-二氟酰胺烷基自由基和β-羟基自由基中间体。进一步的对照实验表明，低价铁物种在C-O键断裂过程中发挥了关键作用。结合电化学和光谱学研究，团队提出了可能的反应机制：低价铁催化剂通过单电子还原烷基卤代物生成自由基中间体，该自由基中间体加成到烯丙醇底物产生β-羟基自由基，随后通过低价铁催化剂介导的脱羟基过程实现烯丙基取代。

综上，西湖大学王兆彬团队开发了一种自由基路径的烯丙基化反应，该反应过程同时利用了低价铁催化剂的亲氧性及还原性。该方法使用无保护的烯丙醇作为底物，反应条件温和且底物范围广泛，为烯丙基官能团化提供了一种绿色、高效的策略，且为未来开发更多可持续的合成方法提供了新思路。

Iron-Catalyzed Radical Allylic Substitution of Unprotected Allylic Alcohols

Gang Liu, Ke Gao, Tianbing Yao, Hui Hu, Zhaobin Wang

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202500781