在環境條件下,天然sp2 C-H鍵的選擇性官能化是有機化學中一個巨大的合成挑戰。
塔塔基礎研究所Jyotishman Dasgupta等將基于主客體電荷轉移的光氧化還原化學與超分子納米限制相結合,通過調節分子氧濃度來實現苯乙烯的選擇性羰基化。
本文要點:
(1)
作者觀察到在過量O2下苯甲醛的排他性光催化形成,而在光激發水溶性陽離子納米籠內受限的苯乙烯分子時,馬爾科夫尼科夫加成水在脫氧條件下產生苯乙酮。此外,通過仔細調整納米籠的尺寸、電子和客體預組織,作者證明了苯甲醛形成的速率提高以及在沒有O2的情況下完全轉化為抗馬爾科夫尼科夫產物2-苯基乙醇-1-醇。拉曼光譜、2D·1H-1H核磁共振相關實驗和瞬態吸收光譜證實,對受限光氧化還原化學的位置選擇性控制源于腔內苯乙烯分子的最佳預組織。
(2)
作者設想,展示的主客體電荷轉移光氧化還原范式與綠色原子轉移試劑的結合將實現廣泛的sp2碳位功能化。
參考文獻:
Ghosal, S., Das, A., Roy, D. et al. Tuning light-driven oxidation of styrene inside water-soluble nanocages. Nat Commun 15, 1810 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-45991-9
https://doi.org/10.1038/s41467-024-45991-9