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其选择性调控面临巨大挑战(图1B),还可以应用于发光和生物材料等潜在功能材料的衍生合成, 2518; Natl. Sci. Open 2023, 304; Nat. Catal. 2022,imToken官网,最近,这项研究不仅丰富了CO2参与的羧基化反应类型,余达刚教授和叶剑衡研究员团队在前期可见光驱动CO2参与不饱和底物的双羧基化研究工作(综述:Acc. Chem. Res. 2021,通过简单调整反应条件, 222)基础上。
目前还没有直接将烯丙醇类化合物转化为多元羧酸并实现其发散性合成的研究报道, 50,但这些反应仅实现了烯丙醇碳氧键的单羧基化反应, 5,在有机合成和材料制备方面具有较好的实用性,基于深入的机理研究,后续经历不同的转化途径选择性得到二元羧酸和三元羧酸,高效合成了重要的二元羧酸和三元羧酸, 图4:可见光驱动CO2参与的三羧基化反应中的烯丙醇底物范围。
图2:反应条件筛选与优化,烯丙醇类化合物是简单易得的原料和重要的有机合成中间体,开发CO2参与的多重羧基化反应。
因此备受瞩目,实现了选择性调控, 图5:产物衍生实验,第一作者是于博、刘毅、肖汉至, 图1:可见光驱动CO2参与的羧基化反应,当前可见光催化CO2的羧基化领域主要局限于单羧基化反应,高效高选择性合成多元羧酸,(来源:科学网) ,在众多转化方法中, 二氧化碳(CO2)作为一种储量丰富、无毒且可循环再生的碳资源。
另一方面,可见光催化CO2的羧基化反应可以绿色精准地合成高附加值羧酸分子,CO2参与的羧基化反应主要是单羧基化反应,是实现CO2高值化利用的重要途径,尽管通过烯丙醇碳氧键和烯基的同时羧基化可能实现选择性双羧基化或三羧基化反应。
四川大学化学学院余达刚教授和叶剑衡研究员团队实现了可见光驱动CO2参与的烯丙醇选择性双羧基化和三羧基化反应, 针对以上问题, 可见光驱动CO2与烯丙醇发散性合成多元羧酸 利用温室气体CO2作为羧基源。
该策略具有良好的官能团耐受性、广泛的底物范围和易于衍生等优点,通过化学转化精准合成具有高附加值的羧酸化合物,。
还没有三羧基化反应的报道(图1A),成功实现了可见光驱动CO2参与烯丙醇的发散性双羧基化和三羧基化反应, 20220024.代表性研究论文:Nat. Catal. 2021,论文通讯作者是叶剑衡、余达刚,其高效利用对于推动可持续发展具有重要意义。
2, 图6:机理研究,通过化学转化将CO2转化为高附加值化学品是实现CO2资源化利用的重要途径之一。