羰基化合物(醛、酮、酯等)是一類非常重要的精細化學品、有機合成中間體,其在醫(yī)藥、農(nóng)藥、化妝品和香料等領域具有重要應用。烯丙醇化合物作為一類重要的化工原料,廣泛應用于羰基化合物的合成中。烯丙醇轉(zhuǎn)化為羰基化合物,傳統(tǒng)方法需要經(jīng)過先氧化羥基再還原雙鍵(或先還原雙鍵再氧化羥基)兩步反應。需要使用過量的氧化劑和還原劑,特別是可能用到高毒性的氧化劑,兩步反應在天然產(chǎn)物合成和藥物合成后期對底物官能團容忍性不高且不夠經(jīng)濟綠色。因此人們發(fā)展了過渡金屬催化烯丙醇直接異構化為羰基化合物的方法,只需一步催化反應即可完成兩步轉(zhuǎn)化,避免使用過量的還原劑和氧化劑。但過渡金屬催化需要配體參與,當烯丙醇為二級醇,雙鍵取代基個數(shù)為三個或四個時,底物的位阻因素影響顯著;過渡金屬難與雙鍵配位及進一步反應,從而導致催化反應產(chǎn)率較低或者根本無法起到催化作用,這使得雙鍵多取代的烯丙醇異構化成為研究的難點和熱點。
近期楊震課題組將可見光催化研究應用于烯丙醇異構化這一領域,為烯丙醇異構化提供了一種新穎策略。在該工作中,計算化學指導的合成方法學設計和多取代烯丙醇異構化的實現(xiàn)是該工作的亮點。作者通過理論計算和實驗相結(jié)合論證γ位吸電子基團對π-烯丙基自由基接收單電子還原和實現(xiàn)區(qū)域選擇性質(zhì)子化過程有重要作用,實現(xiàn)了雙鍵多取代的一級和二級烯丙醇的異構化。該可見光催化烯丙醇異構化的方法具有經(jīng)濟綠色、條件溫和、底物使用范圍廣、官能團容忍性高等特點。對于該領域解決多取代烯丙醇異構化問題提供了新穎的解決思路和研究基礎。
研究成果發(fā)表在《德國應化》期刊上(Angew. Chem. Int. Ed. 2020, Doi:10.1002/anie.202000743),并被編輯選為Hot paper。該工作在楊震老師和黃俊老師的共同指導下,由博士研究生郭凱、張仲超、黎安定、李元鶴合作完成。
全文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202000743
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