烯丙基胺作为一种关键结构单元，广泛存在于药物、农用化学品及天然产物中，同时也是有机合成中应用广泛的重要砌块。在现有合成方法中，过渡金属催化的烯丙基取代反应为烯丙基胺的构建提供了可靠路径，其中Tsuji-Trost胺化反应尤为突出。该策略有效克服了直接使用烯丙基（拟）卤化物进行胺化时易出现的过度烯丙基化问题。然而，Tsuji-Trost反应目前仍主要依赖贵金属催化剂（图1a)。尽管基于Cuᴵᴵᴵ/ᴵ氧化还原循环的铜催化体系可作为Pdᴵᴵ/⁰催化模式的一种潜在替代路径，但通过烯丙基铜(III)中间体，以外球式亲核取代的方式合成烯丙基胺的方法仍有待开发。在铜催化的烷基亲电试剂交叉偶联反应中，C(sp3)-X键对一价铜（Cu(I)）物种的氧化加成通常被认为是限速步骤。这类反应通常需要先让去质子化的亲核试剂（Nu）预配位形成Cu(I)-Nu配合物，然后才能发生C(sp3)-X键的活化。 在烯丙基化过程中，当使用“硬”亲核试剂时，烯丙基化产物的生成是通过涉及烯丙基-三价铜-亲核试剂（allyl-Cu(III)-Nu）配合物的内球还原消除步骤进行的（图1b）。然而，当使用软亲核试剂（如烷基胺或芳基胺）时，这种模式存在固有的局限性，因为它需要使用非常强的碱来使NuH去质子化。目前，铜催化在以外球式亲核取代的方式合成烯丙基胺仍未实现。

图1 铜光催化合成烯丙基胺的策略

林禄清课题组基于近期开发的吡啶卡宾铜催化剂实现C(sp3)-N偶联(Nat. Commun. 2024, 15, 5647.)，以及其他的碳碳成键反应的基础上(Org. Lett. 2025, 27, 3566–3570; Org. Chem. Front., 2024,11, 6380-6384)，探索亲电性烯丙基铜(III)配合物与软亲核性胺类发生外球式亲核取代来合成烯丙胺未知催化领域。研究中提出了一种基于自由基途径生成烯丙基铜(III)配合物的新策略，实现在烷基/芳基胺存在下高效合成烯丙胺（图1c）。利用铜光催化，展示了一种自由基诱导的小环开环过程，可构建具有间隔双键结构的烯丙胺；同时实现了对1,3-二烯的高区域选择性1,4-碳胺化反应，并具备优异的E/Z选择性。研究人员通过瞬态吸收光谱、自由基捕获实验、反应动力学研究结合密度泛函理论（DFT）计算的机理研究表明，烯丙基三价铜配合物上通过外球亲核取代是形成C-N键的得到烯丙基胺的关键步骤。

研究小组最终实现了铜光催化模式下，通过三价铜上烯丙基配体的外球亲核取代反应，直接实现碳–氮偶联，高效生成烯丙基胺类化合物。在第一种策略中，通过环丁基甲基碘与胺的两组分反应，成功合成了具有间隔二烯结构的烯丙基胺。第二种策略则以烷基碘为碳源，实现了1,3-二烯的区域与立体选择性1,4-碳胺化反应，获得了具有高E/Z选择性（最高达19:1）的官能化烯丙基胺。该催化体系对多种胺类底物（包括烷基胺与芳基胺）以及不同亲电试剂均表现出良好的官能团兼容性，凸显了其在合成化学中的广泛应用潜力。

本研究发展了一种光驱动自由基铜催化新策略，其关键在于利用内源性生成的烯丙基三价铜中间体，通过外球机制实现碳氮键的高效构建，为烯丙胺的合成提供了全新路径。该工作以“Light-driven radical copper-catalyzed allylic amination via allylic copper intermediates”为题发表在《Nat. Commun.》上。本文的共同作者为课题组已毕业博士生罗杭，硕士生马云鹏和大连化物所的杨宇鹏；大连化物所吴凯丰研究员，北海道大学高敏和大连理工大学林禄清研究员为共同通讯作者，大连理工大学为第一完成单位。

林禄清课题组更多的研究工作，如吡啶配体参与的反应研究请见文献Angew. Chem., Int. Ed. 2024, 63, e202411158; ACS Catal. 2022, 12, 11089−11096.与课题组主页https://www.x-mol.com/groups/lin_luqing/publications。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-64951-5