C–H Amination of Arenes and Heteroarenes through a Dearomative (3 + 2) Cycloaddition

Sajan Pradhan, Fahimeh Mohammadi, Rikuou Tanase, Kazuma Amaike, Kenichiro Itami*, Jean Bouffard*

J. Am. Chem. Soc. 2025, 147, 27731–27742.

DOI: 10.1021/jacs.5c06390

芳香族化合物のC-Hアミノ化反応は、ハロゲン化や金属化といった前処理を必要とせずに、アリールアミンという重要な化合物を合成できる魅力的な方法です。これまでは、遷移金属触媒や光触媒を使って行われることが多く、求電子置換やラジカル付加、ニトレン挿入といったさまざまな仕組みが知られていました。

今回我々は、Jean Bouffard研究室（韓国Ewha Womans University）との国際共同研究によって、これまで活性化が難しかった芳香族化合物やヘテロ芳香族化合物にも適用できる新しいC-Hアミノ化の方法を開発しました。反応は、まずアジジウムイオンと芳香族分子がシクロ付加して付加体をつくり、その後、穏やかな塩基処理と中温での加熱によって、多様なアリールアミンへと変換されます。この手法は基質の適用範囲が広く、天然物や医薬品、農薬、機能性有機材料といった複雑な分子の合成にも応用できることを実証しました。

さらに、従来の代表的なアリールアミン合成法（ハロゲン化とBuchwald–Hartwig反応や、イリジウム触媒によるボリル化とChan–Lam反応）と比べると、本手法はそれらを補完するユニークな位置選択性を示しました。特に、コロネンや[9]シクロパラフェニレンといった分子ナノカーボンに対して選択的な二重C–Hアミノ化を実現できたことは、分子ナノカーボンのマテリアルおよびバイオロジー応用に向けた大きな一歩となります。