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（圖片來源：J. Am. Chem. Soc.）
芳基取代的1,2-氨基醇廣泛存在于各種復雜生物活性分子、天然產物、手性助劑、金屬催化配體等中（Figure 1A）。烯烴的直接氨氧合反應是構建此類化合物最為有用的模塊化方法之一，同時化學家們還開發了多種實現此類轉化的方法。在Sharpless課題組報道使用鋨催化的開創性例子以來，化學家們還將催化劑的種類擴展到其它的過渡金屬催化劑。此外，化學家們也開發了一些非過渡金屬試劑或催化劑的方法。然而，大多數方法均需使用化學計量的氧化劑，從而導致反應的環境、安全和成本問題。近年來，無需使用傳統化學氧化劑的電化學方法是一種具有吸引力的可替代策略。雖然Moeller和徐海超課題組報道了電化學分子內烯烴的氨氧合反應，但對于分子間的氨氧合反應則更具挑戰性。
理論上，烯烴的直接電化學單電子氧化可實現烯烴分子間的氨氧合反應。然而，由于陽極生成的烯烴自由基陽離子容易自聚或氧化裂解，從而導致反應的選擇性具有難度。為了解決此問題，2021年，雷愛文課題組利用原位生成親電氯，通過氯離子形成，然后被酰胺反應物捕獲，實現了噁唑啉衍生物的合成。然而，通過相同的底物3經區域發散性合成2-氨基-1-醇1或1-氨基-2-醇2衍生物則具有挑戰（Figure 1B）。在開創性的研究中，Yoon課題組首先報道了一種催化劑控制策略，可選擇性地從啞嗪試劑中獲得相應的區域異構體產物。隨后，Rovis課題組通過配體控制實現了銥催化烯烴分子內區域發散性氨氧化反應。最近，托萊多大學Li Wei課題組報道了一種碘催化分子間氨氧化策略，其中使用簡單的堿或Lewis酸添加劑來控制區域選擇性。近日，美國康奈爾大學Tristan H. Lambert課題組報道了一種光電催化芳基烯烴的區域發散性氨氧合反應。其中，僅需使用簡單的氨基甲酸乙酯或水即可實現相應的區域選擇性（Figure 1C）。在光電催化（EPC）策略中，涉及電化學和光化學能量的結合來催化反應。作者采用三氨基環丙烯（TAC）離子6作為電催化劑，通過電化學氧化生成自由基雙陽離子7，隨后通過光激發從而生成強氧化性配合物8。
（圖片來源：J. Am. Chem. Soc.）
首先，作者以2-甲基-1-苯基-1-丙烯9作為模型底物，進行了相關反應條件的篩選（Table 1）。當以TAC 6作為催化劑，TFA作為添加劑，LiClO4作為電解質，碳陰極/鉑陽極作為電極，CFL燈泡作為可見光源，乙腈作為溶劑，Ecell為2.0 V時，當以H2O作為親核試劑，可以76%的收率得到產物10。當以H2NCO2Et作為親核試劑，可以83%的收率得到區域異構體產物11。
（圖片來源：J. Am. Chem. Soc.）
在獲得上述最佳反應條件后，作者以水作為親核試劑，對氨氧合反應的底物范圍進行了擴展（Table 2）。首先，各種環狀的芳基烯烴，均可順利進行反應，獲得相應的產物12-16，收率為43-61%，且具有高度的順式非對映選擇性。雙取代非環狀芳基烯烴，也是合適的底物，獲得相應的產物17-21，收率為53-70%。具有各種官能團的三取代芳基烯烴，也與體系兼容，獲得相應的產物22-27，收率為51-81%。其次，含有雜環取代的烯烴底物，如噻吩基、苯并噻吩基、二苯并噻吩基和吡唑基，也能夠順利進行反應，獲得相應的產物28-31，收率為39-69%。此外，對于一系列同時含有脂肪族烯烴和芳基烯烴的底物，反應對芳基烯烴具有高度選擇性，獲得相應的產物32-34，收率為55-71%。對于含有雙烯基的芳基烯烴的底物，反應優先發生在遠離芳環的烯烴上，獲得相應的產物35-36，收率為80-81%。值得注意的是，該策略還可用于一些復雜分子的后期修飾，獲得相應的產物37-39，收率為71-78%。
（圖片來源：J. Am. Chem. Soc.）
緊接著，作者以氨基甲酸乙酯作為親核試劑，對氨氧合反應的底物范圍進行了擴展（Table 3）。首先，一系列雙取代的芳基烯烴，均可順利進行反應，獲得相應的產物40-49，收率為49-78%，且具有出色的反式非對映選擇性。同時，三取代芳基烯烴，也與體系兼容，獲得相應的產物11和50-54，收率為62-86%。其次，含有雜環取代的烯烴底物，如噻吩基、苯并噻吩基、二苯并噻吩基等，也能夠順利進行反應，獲得相應的產物55-58，收率為31-79%。此外，對于一系列同時含有脂肪族烯烴和芳基烯烴的底物，反應對芳基烯烴具有高度選擇性，獲得相應的產物59，收率為56%。對于含有雙烯基的芳基烯烴的底物，反應優先發生在遠離芳環的烯烴上，獲得相應的產物60-61，收率為51-68%。值得注意的是，該策略還可用于丙磺舒衍生物的后期修飾，獲得相應的產物62，收率為71%。
（圖片來源：J. Am. Chem. Soc.）
最后，作者提出了一種合理的催化循環過程（Figure 2）。首先，TAC 6可在相對溫和的電位下進行電化學氧化，生成TAC自由基雙陽離子7。7通過光激發生成非常強的氧化性自由基陽離子中間體8，可將烯烴63氧化為自由基陽離子64。隨后，當以水作為親核試劑時，可與64反應，生成自由基中間體65。65通過7或陽極氧化生成陽離子66。66可被乙腈親核捕獲，生成中間體67。67經分子內加成，從而獲得目標噁唑啉產物68。此外，若體系存在大量的水時，反應易形成二醇副產物69。值得注意的是，當以氨基甲酸乙酯作為親核試劑時，可與64反應，生成自由基中間體70。70的氧化導致氨基甲酸酯羰基氧進行環化，從而獲得目標產物71。
（圖片來源：J. Am. Chem. Soc.）
總結
美國康奈爾大學Tristan H. Lambert課題組報道了一種通過使用兩種廉價易得的底物（水和氨基甲酸乙酯），可將芳基烯烴轉化具有任一區域選擇性的噁唑啉衍生物。同時，采用光電催化策略，可實現芳基烯烴的雙重親核加成，且無需傳統的化學氧化劑。此外，該策略具有反應條件溫和、底物范圍廣泛、官能團兼容性高等特點。
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