碳氮双键的氢化

在化学中，碳氮双键的氢化是在碳氮双键上加入二氢元素（H2），形成胺或胺的衍生物。尽管已经开发出了各种对映选择性氢化酮的一般方法，但碳氮双键的氢化方法却不那么普遍。胺的氢化因同/反异构化和同向异构化而变得复杂，在手性催化剂的存在下，胺的氢化可能具有低对映选择性。此外，连接在氮上的取代基会影响亚胺的反应性和空间特性，使开发用于亚胺氢化的通用催化剂系统变得复杂。尽管有这些挑战，但已经开发了解决特定底物类别的方法，如N-芳基、N-烷基和内环胺。如果复合物是手性的和非外消旋的，而底物是手性的，则可以产生过量的手性产品的单一对映体。机理和立体化学C=N双键还原的氢气可以由氢气（H2）提供，也可以从H2的来源，如醇和甲酸中转移。该过程通常由过渡金属络合物催化。对于金属催化的反应，H2向亚胺的转移可以通过内球或外球机制进行。

与内球机制相关的是亚胺可以通过两种模式进行配位，即作为π或作为σ-供体配位。pi-imines在N-质子化后也容易转化为iminium配体。咪唑的结合方式不清楚，有η1（σ型）和η2（π型）。该机制的最后一步是释放胺。在一些铱催化的氢化反应中，该机制被认为是通过一个单水化物物种进行的。铱的氧化状态总是+3。例子。

胺配体的钌(II)配合物因参与外球机制而闻名，在此过程中，亚胺/铟底物并不直接与金属中心结合。相反，底物通过与Ru-H和N-H位点的相互作用获得H2的元素。这个过程被Shvo催化剂和许多钌胺复合物所利用。Baratta的催化剂RuCl2(PPh3)2(ampy)（ampy=2-吡啶胺）就是这样一种用于转移氢化的复合物。

由于连接在亚胺氮上的取代基对反应性产生了深刻的影响，所以很少有一般的催化剂系统用于亚胺和亚胺衍生物的对映选择性氢化。然而，已经开发出的催化剂系统能够以高对映选择性和高产率催化特定类别的亚胺的氢化反应。本节介绍了其中的一些系统，并按照亚胺的取代模式进行了整理。α-羧基亚胺是α-氨基酸的有吸引力的前体。使用Hantzsch酯和手性磷酸催化剂，可以对这些底物进行有机催化还原。

胺的氢化提供了一条获得手性胺的实用途径。灭草丹是广泛使用的除草剂DualMagnum的活性成分。其工业生产的一个关键步骤涉及到N-芳基亚胺的对映选择性还原。通过使用由[Ir(COD)Cl]2、改性Josiphos配体3以及酸和碘化物添加剂组成的专门催化剂系统，这种还原是以极高的周转次数实现的（尽管对映选择性一般）。

使用化学计量的手性金属氢化物可以选择性地还原亚胺。这种方法的优点是易于实施。用氢化硅烷还原是过渡金属催化氢化的第二个选择。