二氧化碳（CO2）具有無毒、儲量豐富和廉價易得等性質(zhì)，是有機合成中的優(yōu)良碳一資源。其中，CO2參與的羧基化反應是構建高附加值羧酸類化合物的重要途徑。另一方面，可見光催化由于具有綠色、條件溫和等特點，近年來被廣泛運用于CO2參與的還原羧基化反應中，避免了敏感有機金屬試劑的制備和使用，提高了反應的步驟經(jīng)濟性和實用性。然而，由于產(chǎn)生活性光催化劑過程中的能量損失，單光子吸收過程的光催化體系往往還原能力有限（通常>-2.2 V vs SCE），難以實現(xiàn)還原惰性底物的羧基化反應。相反，新興的連續(xù)光致電子轉移（ConPET）策略通過一個催化循環(huán)中吸收兩個光子，可以在溫和條件下達到很低的還原電勢（低至-3.4 V vs SCE），從而能夠?qū)崿F(xiàn)惰性底物的還原活化。然而，該策略很少應用于CO2參與的羧基化反應中。
最近，四川大學余達剛教授課題組利用ConPET策略，首次實現(xiàn)了可見光催化CO2參與的環(huán)胺類化合物的C?N鍵羧基化反應。各種環(huán)胺類化合物，包括氮雜環(huán)丙烷、氮雜環(huán)丁烷、甚至吡咯烷和哌啶類化合物，均能較好地轉化為對應的β-、γ-、δ-和ε-氨基酸。該工作也是首例氮雜環(huán)丁烷、吡咯烷和哌啶的光催化還原開環(huán)反應，為β-、γ-、δ-和ε-氨基酸的構建提供了一種溫和高效的方法，具有不使用過渡金屬、選擇性高、官能團兼容性好和易于放大及衍生等優(yōu)點。同時，克級反應和氨基酸產(chǎn)物的后期轉化都能順利進行，進一步證明了該反應的實用性。此外，作者進行的一系列機理實驗都支持該反應可能涉及ConPET過程，即被光激發(fā)的還原態(tài)光催化劑能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)胺類化合物的單電子還原?？梢灶A計，ConPET策略將有望被廣泛用于CO2的高值化利用中。 論文信息 Photocatalytic Carboxylation of C?N Bonds in Cyclic Amines with CO2 by Consecutive Visible-Light-Induced Electron Transfer Lin Chen, Quan Qu, Chuan-Kun Ran, Wei Wang, Dr. Wei Zhang, Yi He, Dr. Li-Li Liao, Prof.?Dr. Jian-Heng Ye, Prof.?Dr. Da-Gang Yu Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202217918
