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加氢胺化是在烯烃，炔烃，二烯烃或丙二烯的碳 - 碳多键上加入胺的NH键。 在理想情况下，加氢胺化是原子经济和绿色。胺在精细化学，制药和农业中很常见。
可以在分子内使用羟基胺化以产生杂环或与分开的胺和不饱和化合物分子间。用于加氢胺化的催化剂的开发仍然是活性区域，尤其是对于烯烃。虽然对于二烯和亲电烯烃可以实现实际的加氢胺化反应，但术语加氢胺化通常意味着反应金属催化的过程。
历史
Hydroamination是用于从月桂烯生成香料的成熟技术。在该转化中，二乙胺在二烯取代基上加成，该反应由二乙基氨基锂催化。[7]
Tobin J. Marks在1989年报道了使用衍生自稀土金属如镧，l和钐的茂金属的分子内加氢。催化速率与金属的离子半径成反比，可能是配体的空间干扰的结果。[8] 1992年，Marks开发了第一种手性加氢胺化催化剂，使用手性助剂，这是第一种仅有一种特定立体异构体的加氢催化剂。茂金属配体上的手性助剂用于指示产物的立体化学。[9] 2003年报道了第一种非茂金属手性催化剂，并使用双芳基酰氨基和氨基苯酚配体提供更高的对映选择性。[10]
反应范围
已经用各种胺，不饱和底物和极其不同的催化剂检查了氢化胺化。已经研究过的胺的范围很广，包括具有多种空间和电子取代基的伯，仲，环状，非环状和苯胺。已经研究的不饱和底物包括烯烃，二烯，炔烃和丙二烯。对于分子内加氢胺化，已经研究了各种氨基烯烃。[11]
产品
不饱和碳 - 碳键的加成可以是Markovnikov或反Markovnikov，取决于催化剂。[12]当考虑可能的R / S手性时，可以得到四种产品：带有R或S的Markovnikov和带有R或S的反Markovnikov。尽管有许多关于多种金属催化加氢胺化的报道，描述对映选择性催化以选择性地制造四种可能产物之一的情况要少得多。最近，有报道选择性地制备热力学或动力学产物，这可能与外消旋Markovnikov或反Markovnikov结构有关（参见下面的热力学和动力学产品）。
催化剂和催化循环
催化剂
据报道，许多金属 - 配体组合催化加氢胺化，包括主要元素元素，包括碱金属，如锂，[11]第2族金属，如钙，[13]以及第3族金属，如铝，[14] 铟，[15]和铋。[16] 除了这些主要的实例之外，还对过渡金属进行了广泛的研究，报告了早期，中期和晚期金属，以及第一，第二和第三行元素。最后对镧系元素进行了彻底的研究。沸石也显示了在加氢胺化中的实用性。[11]
催化循环
的机构的金属催化的加氢胺化已得到很好的研究。[17]特别好的研究是有机镧系元素催化的烯烃分子内加氢胺化。[18] 首先，将催化剂通过酰胺交换活化，产生活性催化（i）中。接下来，烯烃插入Ln-N键（ii）中。[19] 最后，发生质子分解生成环化的产物，同时还再生（iii）所述活性催化剂。尽管该机理描述了镧系元素催化剂的使用，但它是稀土，act系元素和碱金属基催化剂的基础。
后过渡金属加氢胺化催化剂具有基于区域选择性确定步骤的多种模型。四个主要类别是（1）对烯烃炔烃或烯丙基配体的亲核攻击和（2）烯烃插入金属 - 酰胺键中。[17] 通用催化循环如下所示。机制由速率研究，同位素标记和拟议中间体的捕获支持。
热力学和动力学
加氢胺化反应近似是热化学中性的。然而，该反应具有高活化势垒，可能是由于富电子底物和胺亲核试剂的排斥。分子间反应也伴随着高度负变化的熵，使其在较高温度下不利。[20] [21] 因此，催化剂是进行该反应所必需的。[3] [17] 通常在化学中，分子内过程的发生速率比分子间的更快。
热力学与动力学产物
通常，大多数加氢胺化催化剂需要升高的温度才能有效地起作用，因此，仅观察到热力学产物。当在不饱和底物上使用丙二烯时，报道了稀有且更具合成价值的动力学 烯丙基胺产物的分离和表征。一种系统使用80℃的温度，其中铑催化剂和苯胺衍生物作为胺。[22] 其它报告系统使用的钯在室温下催化剂具有广泛的初级和次级环状和非环状胺。[23] 两种体系均以高产率生产所需的烯丙基胺，其含有可通过传统有机反应进一步官能化的烯烃。
碱催化加氢胺化
强的碱催化加氢胺化，一个例子是乙基化的哌啶使用乙烯：[24]
这种碱催化反应与乙烯很好地进行，但较高的烯烃反应性较低。
由（IV）族络合物催化的氢化胺化
某些钛和锆 配合物催化炔烃和丙二烯的分子间加氢胺化。[3] 两者的化学计量和催化变体最初研究了与茂锆双（酰氨基）络合物。二茂钛酰氨基和磺酰胺基络合物通过[2 + 2]环加成催化氨基烯烃的分子内加氢胺化，形成相应的氮杂金属环丁烷，如图1所示。由进入的底物进行的后续质子分解得到α-乙烯基 - 吡咯烷（1）或四氢吡啶（2）产品。实验和理论证据支持所提出的亚氨基中间体和中性IV族催化剂的机理。
正式加氢胺化
使用除胺HNR 2之外的试剂添加氢和氨基（NR 2）被称为“形式加氢胺化”反应。虽然原子经济性和/或氮源的现成可用性的优点因此减少，但是更大的热力学驱动力以及调节胺化试剂的能力可能是有用的。据报道，羟胺酯[25]和硝基芳烃[26]代替胺，作为氮源。
应用
由于所得胺的有价值性质以及该方法的绿色，可以发现氢化胺化应用。可以通过加氢胺化产生的官能化烯丙胺具有广泛的药物应用，尽管目前这种物质不是通过加氢胺化制备的。已经使用氢化胺化以定量产率合成烯丙胺桂利嗪。桂利嗪治疗眩晕和 晕动病相关的恶心。[27]
羟基胺化也有希望用于合成生物碱。一个例子是（ - ） - epimyrtine的全合成。[28]
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