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苏韧教授课题组在Angew Chem发表论文:异相光催化-FeX2/FeX3循环体系驱动NaX高效C-H键卤代

发布者:李沁发布时间:2023-04-07浏览次数:12

  C-H键卤代是合成化学中的重要环节,广泛应用于医药和化工行业。利用卤素单质或有机卤代试剂实现卤代是常规的合成方法,但其腐蚀性强、毒性大,且无法避免复杂的副反应产物。发展使用安全、廉价的无机卤盐实现绿色卤代的催化技术是最理想的方案,符合绿色化工的发展趋势。但无机卤盐的活化通常需要苛刻的反应条件及添加强氧化剂实现,且很难再生循环利用。光催化能够在温和条件下将NaX中的卤离子氧化产生卤自由基,但卤自由基在温和条件下的形成速率极慢且效率极低,无法实现规模化生产。因此,设计高效异相光催化体系,实现以NaX为卤源驱动的C-H键选择性卤代具有重要意义。

  本论文报道了一种全新的异相光催化-FeX2/FeX3循环体系,能够以NaClNaBr为卤源,在常温常压下实现一系列有机物的C-H键高效、连续卤化。光照条件下, Fe2+能够加速分子氧还原动力学及活性氧物种的消耗速率,并被氧化产生Fe3+。这能够加速卤离子被空穴氧化的动力学过程,快速产生大量卤自由基加速C-H卤代。同时,氧化产生的Fe3+也可以在光照下将卤离子氧化为卤自由基并被还原为Fe2+,实现FeX2/FeX3循环并进一步加速卤代。

  实际反应中,异相光催化-FeX2/FeX3循环体系能够与流动相系统结合,高效、高稳定性地实现烷烃、芳香烃和腈类化合物的选择性卤代,具有放大生产的潜力。另一方面,该体系对碳氢化合物的完全卤代也具有优异的性能,是一种有实际应用前景的卤代方法。

  该成果最近发表于Angew. Chem. Int. Ed.,论文的通讯作者是9570官方金沙入口登录苏韧教授,共一作者是苏州大学硕士研究生叶佳妮和博士研究生张东升。本研究工作得到了北京中科合成油技术股份有限公司的大力支持。

 

  原文链接: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202302994


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