澳门在线威尼斯网址
科研进展

余达刚课题组实现可见光催化CO2参与的吲哚还原去芳构化-羧基化反应

访问量: 2020-07-01


还原偶联反应是构建碳碳键的重要方法之一,具有原料稳定、来源广泛,操作简单和步骤经济性高等特点。利用廉价易得的不饱和烃参与多组分还原偶联反应,可以简洁高效地构建复杂结构,在合成化学中具有重要应用前景。近年来,人们利用过渡金属催化以及金属参与的协同催化体系,在多组分还原偶联反应领域取得了一系列创新性成果。然而,由于生成的有机金属物种中间体通常活性较高,容易发生β-H消除和原位两组分还原偶联反应等副反应;此外,由于(杂)芳烃具有芳香性,其参与的多组分还原偶联反应鲜有报道。因此,需要发展新型策略实现高选择性多组分还原偶联反应。

我院余达刚教授课题组一直致力于绿色有机合成化学研究,主要集中于二氧化碳(CO2)资源化利用和可见光催化,发展了可见光促进的CO2高效转化新策略和新方法(ACIE 2017, 56, 15416; OL 2017, 20, 190; ACIE 2018, 57, 13897; JACS 2018, 140, 17338; OL 2018, 20, 3049; Nat. Commun. 2019, 10, 3592)。针对CO2参与多组分还原偶联反应中存在的挑战,不同于以往过渡金属催化的双电子氧化加成过程,余达刚教授团队利用“连续单电子转移(successive single-electron transfer, SSET)”策略,基于“自由基-碳负离子”反应历程,成功实现了第一例可见光促进CO2参与的吲哚类化合物的还原去芳构化-羧基化反应。在该工作中,余达刚教授团队在无过渡金属、较低的光催化剂用量以及一个大气压CO2 的温和条件下高选择性地实现了吲哚类化合物的还原去芳构化反应,为合成重要的吲哚-3-羧酸类化合物提供了新方法。机理研究证明苄基自由基及苄基负离子可能是反应的关键中间体。

该研究不使用过渡金属催化剂,避免有机金属物种中间体的形成,有效抑制了芳基卤代物原位羧基化产物的形成,实现了良好的化学选择性和区域选择性,为CO2利用、可见光催化及还原偶联反应的发展提供了新的思路。


该研究成果发表在《Nature Communications》上,题目为“Reductive Dearomative Arylcarboxylation of Indoles with CO2 via Visible-Light Photoredox Catalysis”。澳门在线威尼斯官方博士后、内江师范学院访问教师周文俊教授为论文第一作者、博士生王哲昊为论文共同一作。通讯作者为余达刚教授,澳门在线威尼斯官方为本文的第一作者单位和通讯作者单位。特别感谢国家自然科学基金、霍英东基金、四川省科技厅、澳门在线威尼斯官方和华东师范大学的经费支持。

全文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-020-17085-9


上一条:邹国红课题组在紫外非线性光学晶体研究上取得重要突破

下一条:游劲松课题组在构建细胞器荧光探针的分子工程研究上取得进展

关闭