本文投稿作者 齐藩
该反应已经在有机合成百科中有过介绍，1968年，由Minisci发现，现在把质子化含氮芳烃的碳自由基取代反应称为Minisci反应。传统的Minisci反应缺点是明显的，其一是反应产率通常较低，其二就是反应官能团兼容性较差，仅限于吡啶和喹啉等底物。今天主要介绍Baran与MacMillan两位研究者对该反应的改进，命名反应有其经典的学术与应用价值，然而这些反应相对理想合成及绿色合成的目标来说也存在许多缺陷，因此很多研究者对这些命名反应进行了改良，比如我们熟知的黄鸣龙还原便是对Wolff-Kishner反应的改进。
1. Baran的改进
经典的Minisci反应只能利用烷基羧酸实现芳杂环的烷基化，而银催化芳基羧酸无法实现这一转化，2010年，Baran等1人用芳基硼酸试剂代替羧酸，试图实现含氮芳杂环的芳基化，在与经典反应类似的条件下实现了含氮杂环的芳基化。改良后，该反应可以在室温下，二氯甲烷与水（1:1）的混合溶剂中，敞开的反应体系中进行，并且可以实现克级反应。
图1. 反应初探
TFA的加入可以加快反应速率改善反应产率，含氮芳烃的底物拓展实验表明，芳基化位置主要在吡啶环的2和4位，因此尽管该反应条件温和，但是反应的区域选择性还是存在问题，而且反应只关注芳基化，并且需要以芳基硼酸为芳基源。
图2. Baran的改良
2. MacMillan的改进
2014年，MacMillan等2利用光催化通过自由基氢转移实现了C(sp3)-C(sp2)型的Minisci反应，该转化以脂肪醚为底物，在光催化作用下Na2S2O8为氧化剂在光催化剂作用下产生硫酸根自由基负离子，然后通过氢转移产生α醚自由基，然后通过自由基加成反应最后经SET过程得到目标产物。
图3. MacMillan的设想
反应不需要银催化剂的参与，反应的底物拓展实验表明，反应的选择性较好，当以异喹啉衍生物为底物时，反应能以较好的产率选择得到1-氧烷基化产物；当以喹啉衍生物为底物时，反应能以较好的产率选择得到2-氧烷基化产物。Baran的改进中，当以喹啉衍生物为底物时，主要选择在2位和4位芳基化；当以异喹啉衍生物为底物时，反应产率很低。
图4. 含氮芳环的拓展
醚类化合物的拓展中同样表现出色，无论是环醚还是烷基醚，都能以高产率与异喹啉衍生物反应得到目标产物，29对应的底物中有三种可选择的不同化学环境的α位C-H，30对应的反应物中有两种不同的化学环境的α位C-H可供选择，但都能以较高产率选择官能化一个位置得到目标产物。
图5. 醚的拓展
3. 总结
新的合成技术与方法都是为实现理想合成而努力，在合成方法发展的历史长河中，许多反应以其在合成化学中广泛的应用价值而被收录进命名反应，但是这些反应依然存在许多限制，因此命名反应的改造与新应用是极其重要的。在上述两个改进中，Baran的改进利用芳基硼酸为芳基自由基源，反应优势是明显的，一方面反应产率较高，底物适用好，另一方面反应温和，可在水溶液中进行，并且可在敞开反应体系中进行克级制备。但Baran等的改进显然存在反应选择性问题，并且需要使用大量银催化剂；MacMillan的改进中反应的选择性得到很好的控制，并且反应所需催化量较低，通过光催化实现了醚α-H的直接转化，但是醚的用量是含氮芳烃20-25倍，还是没有达到理想合成的目标。
Reference
- Seiple, I. B.; Su, S.; Rodriguez, R. A.; Gianatassio, R.; Fujiwara, Y.; Sobel, A. L.; Baran, P. S.P Am. Chem. Soc.2010,0132, 13194. DOI:S10.1021/ja1066459
- Jin J, Macmillan David W C. Direct 1‐Arylation of Ethers through the Combination of Photoredox‐Mediated C-H Functionalization and the Minisci Reaction [J]. AngewandteChemie International Edition, 2014, 54(5): 1565-9. DOI: 10.1002/ange.201410432
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