新型光氧化还原催化剂Thioxanthone-TfOH及惰性氢源对二甲苯在烯烃氢化反应中的应用
2022-09-29
摘要：复旦大学的郭浩教授与加州大学洛杉矶分校的K. N. Houk教授合作，报道了一种新型有机光氧化还原催化剂9-HTXTF。该催化剂合成非常简单，仅需噻吨酮与TfOH配位即可
烯烃氢化是有机合成中最基本的转化之一，最早可以追溯到 1912 年颁发给Sabatier的诺贝尔奖（与Grignard共享）。烯烃氢化通常需要催化剂和氢源相结合。目前，氢源主要是H2或者醇、胺、酸等活性氢源，而利用非活化的惰性氢源还未见报道。
近日，复旦大学的郭浩教授与加州大学洛杉矶分校的K. N. Houk教授合作，报道了一种新型有机光氧化还原催化剂9-HTXTF。该催化剂合成非常简单，仅需噻吨酮与TfOH配位即可，其结构已经由X射线单晶衍射所证明。它的特点是非常容易被可见光激发，且具有足够长的单线态寿命和非常强的氧化能力。
利用这种新型光催化剂，作者首次证明了非活化的惰性氢源——对二甲苯同样可以用于烯烃氢化，且该氢化反应的普适性非常好，可广泛应用于环状或链状的酰胺、羧酸、酮和酯。
最后，该团队通过大量的实验和理论计算对反应机理进行了详细地研究。在反应过程中，甲苯既是电子给体，也是氢源。激发态的9-HTXTF*通过两次光氧化还原催化循环实现了这一转化。
综上，经典的光敏剂噻吨酮与TfOH配位后，原位生成了一种新的高效光氧化还原催化剂。这为其它光氧化还原催化剂的设计提供了一种新思路。同时，惰性氢源的发现，也为烯烃氢化提供了一种新的策略。
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