多种小分子药物和功能材料中存在邻二胺部分。因此，广泛的研究工作致力于开发一种通用的和具有选择性的生产邻二胺化合物的方法。虽然取得了显著的进展，但将未官能化的烯烃，特别是内烯烃直接转化成邻二胺，仍然具有挑战性。同样，对未官能化的烯烃进行邻二胺化反应的立体化学控制也是困难的。作为一种替代方法，催化烯烃二叠氮化作用已经体现出来，具有独特的价值，因为它提供了一种方便的方法来生产以往很难通过合成方法大规模制造的重要的邻二胺化物。已经有报道了各种新的方法，但是现有的化学叠氮化方法主要是针对某些有限类型的烯烃。最近出现的电化学方法涉及在酸性条件下使用超量的NaN3，使得大规模工艺很难实现。
有机叠氮化物，尤其是那些分子量较低的有机叠氮化合物，在热稳定性和机械稳定性方面可能会带来潜在的安全隐患。来自佐治亚州立大学HaoXu和意大利特种化学品公司RedoxLaboratory的Marino Nebuloni 领导的一个工业-学术合作团队，为了探索工业规模的铁催化烯烃二胺化反应的可行性，开发了一种通用实用性的生成邻二胺的合成策略，并对烯烃叠氮化工艺进行了化学危害性评估。这是一种直接添加叠氮化合物到烯烃以制备邻二胺的克级规模的合成工艺。反应性化学危害评估是指对某些准备规模化生产的化学过程的危险能量释放情景的识别和可能的量化。差示扫描量热法（Differential Scanning Calorimetry ，DSC）是用于有机化合物的最常用的热稳定性测试方法之一，而落锤试验（Drop Weight Test ，DWT）已被用于常规检测化学物质对机械冲击的敏感性。研究团队使用了DSC和DWT方法，分析研究了铁催化直接生成邻二叠氮化物的化学安全性和潜在的危害评估。
HaoXu的研究小组在2015年末首次报道了以温和的方法，使用三甲基甲硅烷基叠氮化物（benziodoxoleoxidizing reagent）和带有三齿配体的铁催化剂，将未官能化的线型和环状烯烃转化为二胺。 Xu博士说，这个反应引起了工业化学家的关注，认为这是生产二胺化合物的合适方法。于是产生了现在这样的跨洋合作的团队，一起探索大规模应用的可能性。
与Redox实验室的合作涉及试剂、二叠氮中间体和产品二铵盐的安全性评估。 评估显示，最有问题的化合物二叠氮化物中间体是热稳定的，但对中等冲击敏感，并且由它们制成的二铵盐更稳定。 在这些知识的指导下，团队优化了工艺，开发了克级反应，直接生产二铵盐，而无需纯化二叠氮化物。
1,2-邻苯二胺代表许多小分子中的共同支架，是合成有机化学家的常用构建基块。但是，由于处理叠氮化物和二叠氮化物的危险，通常用于制备它们的烯烃叠氮化物在工业上经常不得不放弃使用。新方法符合安全使用高能化合物的行业最佳实践。 在这种情况下，研究人员通过过程安全测试证明，这种铁催化的烯烃二氮化方法的实用性。这将是一种快速、安全和可扩展的方式来获得这类有用的化合物的方法。
论文链接：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.oprd.7b00312?source=cen
通讯作者：http://chemistry.gsu.edu/profile/hxu/
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