Cross-dehydrogenative couplings (CDCs) have become one of the most straightforward protocols in the C-H bond functionalizations, showing step- and atom-efficiency without need of pre-functionalization of substrates and reactants. However, catalytic C-H amination procedures based on the CDC strategy by employing amine reactants are considered to be challenging mainly due to the highly nucleophilic character of parent amines to inhibit the catalytic turnovers and the difficulty in optimizing proper oxidative conditions. In spite of these concerns, recent efforts have led to notable advances in the C-H amination procedures, particularly in the intermolecular reaction system. In this thesis, we address the development of the transition-metal-mediated direct C-H amination of arenes with anilines, alkylamines and even ammonia. The reactions do not require pre-functionalization of the amine coupling partners. Thus, these C-N bond formation represent the unique examples that is compatible with external oxidants to afford aminated products. Mechanistic details, such as the isolation and characterization of key intermediates are also discussed.
교차-탈수소화 짝지음 반응은 반응물과 기질의 사전 활성화 기작을 없앰으로써 탄소-수소 결합 활성화 반응 중에서도 가장 간단한 합성 방법론으로 대두되어 왔다. 그러나, 아민을 사용하는 교차-탈수소화 짝지음 반응에 대한 개발은, 아민 반응물의 높은 친핵성 때문에 야기되는 촉매 전환수의 감소 때문에 산화적 반응 조건 최적화에 큰 어려움을 겪고 있다. 이러한 맥락에서, 본 연구에서는 후전이금속인 이리듐 촉매 또는 구리 매개체와 아민을 이용하여 교차-탈수소화 짝지음 반응 전략을 통한 효율적인 분자간 탄소-질소 결합 형성 반응들을 개발하였다. 개발된 반응들은 사전 활성화 기작을 거치지 않은 아닐린, 알킬아민 심지어 암모니아까지도 반응물로 사용할 수 있는 것으로 입증되었으며, 사용된 전이금속 매개체와 외부 산화제의 양립 가능성 또한 입증하였다. 또한, 주요한 반응 중간체의 분리 및 특성 분석을 통하여 세부 메커니즘을 제시하였다.
