通過(guò)選擇性激活有機(jī)分子中特定的C–H以實(shí)現(xiàn)碳-碳(C-C)鍵耦合，在生物相關(guān)分子，現(xiàn)代合成材料和商品化學(xué)品的合成中，至關(guān)重要。烯丙基C(sp3)-H在合成化學(xué)中廣泛存在。在許多化學(xué)分子構(gòu)建單元和商業(yè)產(chǎn)品的制備中，烯丙基化反應(yīng)都是重要的工具箱。即便如此，在溫和條件下，廣泛而直接地將烯丙基C(sp3)-H鍵官能化也依然非常困難。目前報(bào)道的大多數(shù)方法依然依賴于均相催化的多步有機(jī)反應(yīng)。
近日，中科院理化技術(shù)研究所吳驪珠院士團(tuán)隊(duì)報(bào)告了一種新的普適溫和策略，以可再生能源為驅(qū)動(dòng)，高效實(shí)現(xiàn)了烯丙基C(sp3)-H的一步烷基化和芳基化。該策略使用半導(dǎo)體量子點(diǎn)（QD）作為光催化劑，在陽(yáng)光照射下將廣泛范圍的可用烯丙基C(sp3)-H鍵分別與α-氨基C-H鍵或雜芳烴偶聯(lián)，在超過(guò)85個(gè)案例中取得了高選擇性和產(chǎn)率。
該種方案不需要傳統(tǒng)有機(jī)合成中必須的化學(xué)計(jì)量的氧化劑或還原劑，也不需要對(duì)兩個(gè)偶合伙伴進(jìn)行預(yù)功能化。同時(shí)，這種方案可以產(chǎn)生高附加值的H2作為唯一的副產(chǎn)物。
量子點(diǎn)光催化策略與傳統(tǒng)有機(jī)合成方法的對(duì)比：
性能一覽：
這項(xiàng)工作代表了烯丙基C(sp3)-H鍵首次在光驅(qū)動(dòng)條件下的直接烷基化和芳基化，其出色的效率，選擇性以及原子經(jīng)濟(jì)性也展示了這項(xiàng)催化技術(shù)的良好應(yīng)用前景。這項(xiàng)研究以“Quantum dots enable direct alkylation and arylation of allylic C(sp3)–H bonds with hydrogen evolution by solar energy”為題發(fā)表與Cell Press化學(xué)旗艦刊Chem.
原文鏈接：
https://www.cell.com/chem/fulltext/S2451-9294(21)00048-6
