羧酸是一類來源廣泛、價(jià)格低廉和可再生的化學(xué)原料，滿足可持續(xù)化學(xué)轉(zhuǎn)化的需求。以羧酸活化酯為底物的脫羧偶聯(lián)反應(yīng)已被用于高附加值化合物的制備（如圖1A）。然而，由于羧酸非常穩(wěn)定，這類方法通常依賴于金屬或光催化劑降低反應(yīng)能壘，并通過單電子轉(zhuǎn)移（SET）實(shí)現(xiàn)脫羧偶聯(lián)。近年來，輔酶NADH及其類似物被發(fā)現(xiàn)可以作為電子供體通過SET歷程活化羧酸活化酯并產(chǎn)生自由基（如圖1B）。這種方法避免了金屬的使用，但對(duì)光照條件的依賴增加了設(shè)備和能耗的成本。河南科技學(xué)院梁磊/牛紅英團(tuán)隊(duì)與清華大學(xué)毛潤澤團(tuán)隊(duì)合作發(fā)展了一種NADH類似物促進(jìn)的自由基生成新機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了室溫及空氣氛圍下的無金屬、無光照脫羧轉(zhuǎn)化。該反應(yīng)使用羧酸的一步衍生物羧酸高碘酯（ADs）作為反應(yīng)底物，在NADH類似物漢斯酯（Hantzsch ester，HE）的促進(jìn)作用下實(shí)現(xiàn)了多種C–X鍵（X = S、Se、SCF3、CN、Csp、Csp2和Csp3）的高效構(gòu)建。該方法具有廣泛的底物適用性，可用于氨基酸、藥物分子及天然產(chǎn)物的后期修飾，為羧酸向高附加值產(chǎn)物的綠色高效轉(zhuǎn)化提供了一種高效和簡(jiǎn)便的途徑（如圖1C）。
反應(yīng)體系具有優(yōu)秀的底物普適性，適用于一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)羧酸（5–32）；同時(shí)，還適用于氨基酸（33–38）、含羧基藥物分子和天然產(chǎn)物分子（39–51）的后期結(jié)構(gòu)修飾?？思?jí)放大反應(yīng)也顯示出了良好的結(jié)果（39, 46, 50）。 通過使用其它類型的偶聯(lián)試劑，原有反應(yīng)體系或微調(diào)后的反應(yīng)體系還可以應(yīng)用于其它多種化學(xué)鍵的構(gòu)筑，包括C–X鍵（X = S、Se、SCF3和CN）、C–C(sp)鍵、C–C(sp2)鍵以及C–C(sp3)鍵。 作者通過自由基捕獲、自由基鐘、環(huán)丙烷開環(huán)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)、關(guān)鍵中間體分離、密度泛函理論（DFT）計(jì)算和循環(huán)伏安法測(cè)試等手段對(duì)反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了深入研究，并提出了可能的反應(yīng)機(jī)制。羧酸高碘酯（ADs）與漢斯酯（HE）發(fā)生單電子轉(zhuǎn)移（SET）過程，生成兩種自由基物種：II?–、HE?以及質(zhì)子H+。自由基II?–會(huì)迅速脫去CO2，生成烷基自由基III并被SOMO-philes試劑IV捕獲，生成苯磺酰自由基V和目標(biāo)產(chǎn)物VI。其中，自由基V與HE?發(fā)生氫原子轉(zhuǎn)移（HAT）反應(yīng)，生成吡啶83和苯磺酸84。 論文信息 NADH Analogues Enable Metal- and Light-Free Decarboxylative Functionalization Lei Liang, Yue-Hui Wang, Cheng-Xing Cui, Xiao-Shan Deng, Song-Lin Wang, Hai-Ming Guo, Yingzi Li, Hong-Ying Niu, Runze Mao Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202415131
