1,2-二胺广泛应用于药物、天然产物以及农用化学品的合成中，作为重要的结构单元，在生物活性分子中发挥着至关重要的作用。这类化合物在催化反应中也有着重要的应用，尤其是在金属络合物的设计中，例如诺约里型不对称氢化催化剂中便广泛采用了1,2-二胺作为配体。然而，尽管针对烯烃的二氨化反应已有一定研究，炔烃的1,2-二氨化反应仍然处于探索阶段，且现有方法多依赖贵金属催化剂如钯和铜，且往往需要预先合成特定的炔烃底物，反应步骤繁琐且底物范围有限。因此，开发一种新型、简便且高效的钛催化1,2-二氨化反应成为了一个具有挑战性的课题。

钛作为一种地球丰富且无毒的金属催化剂，具有较低的环境负担，且已在多个催化反应中表现出良好的活性。（图1）在此背景下，本研究致力于利用钛催化1,2-二氨化反应，尤其是通过1,1-二取代肼作为底物，实现炔烃的二氨化反应。研究者通过系统地调节反应浓度和温度，发现反应的选择性可以根据反应条件的变化在二氨化和氢肼化产品之间进行切换，从而揭示了二氨化和氢肼化反应路径之间的竞争关系。

图片来源：JACS

本研究开发了一种基于钛催化剂的1,2-二氨化反应新策略，探索了1,1-二取代肼作为底物的应用。研究人员设计了一系列钛催化剂(NNN)Ti(NN-R₂)，其中包括钛氢肼化合物(NNN)Ti(NNR₂)型催化剂，能够有效地催化炔烃的二氨化反应。通过精确调控反应浓度和温度，研究者成功实现了二氨化和氢肼化的选择性切换，且这一切换性被发现与反应的热力学和动力学特性密切相关。

研究通过固体¹⁵N NMR技术深入分析了不同配体对催化反应选择性的影响，揭示了配体结构与反应速率之间的密切关系。为了提高催化剂的活性和选择性，研究者还设计了新的钛催化剂，具有更大的空间位阻，从而优化了催化剂的反应性能。这些催化剂能够有效地提高反应的选择性，并扩展了反应的底物范围，使得更多类型的炔烃和肼底物能够参与反应。

图片来源：JACS

本研究提出的钛催化1,2-二氨化反应策略，不仅为炔烃的二氨化反应提供了一种新的催化方法，而且拓宽了钛催化反应的应用范围。通过简单地调节反应条件，研究者成功实现了二氨化与氢肼化之间的高选择性切换，这一发现为反应路径选择性调控提供了新的思路，并为钛催化反应的应用开辟了新的领域。

此外，研究通过深入分析催化剂的结构与反应性之间的关系，建立了催化剂设计的结构—反应性规律。这一规律不仅有助于钛催化1,2-二氨化反应的优化，也为其他过渡金属催化的有机反应的设计提供了重要的参考。通过优化催化剂的配体设计和反应条件，研究者不仅提高了反应的选择性，还实现了更高的催化活性，拓展了钛催化反应在复杂底物上的适用性。

标题：Ti-catalyzed 1,2-Diamination of Alkynes Using 1,1-Disubstituted Hydrazines

作者：Partha Sarathi Karmakar, Yuya Kakiuchi, Jaekwan Kim, Michael R. Harris, Daniel N. Huh,

Alexander G. Sell, Christophe Copéret, and Ian A. Tonks*

链接：https://doi.org/10.1021/jacs.4c15765