作者:孙丹宁 来源:中国科学报 发布时间:2025/11/10 23:43:41
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科学家综述单电子转移介导的羰基化反应领域新研究

 

近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员吴小锋团队发表了单电子转移介导的羰基化反应的综述文章,系统总结了单电子转移(SET)介导的羰基化反应领域的前沿探索与创新研究,全面阐述了其在有机合成中的发展脉络与未来趋势。相关成果发表在《化学评论》。

羰基化反应是现代有机合成中最核心、最具工业应用价值的反应类型之一,是构建含羰基化合物的重要手段。这类化合物广泛存在于药物分子、功能材料及精细化学品中。传统羰基化反应多基于“双电子转移”(TET)机制,通过贵金属催化剂实现氧化加成和还原消除循环。然而,TET体系虽然机理清晰、工艺成熟,但是存在贵金属依赖、反应条件苛刻及底物范围受限等问题,尤其在处理烷基底物时往往面临反应性低的难题。

随着自由基化学与光催化技术的迅猛发展,“单电子转移”驱动的羰基化反应近年来受到广泛关注。SET策略能够绕开传统氧化加成步骤,在温和条件下生成高活性的单电子中间体,实现对惰性键的高效活化。相较传统体系,SET羰基化在反应选择性、底物兼容性及条件可控性上均表现出显著优势,并且可以和可见光催化、过渡金属催化或无金属体系灵活结合,为羰基化化学开辟了全新的反应空间。

本综述系统梳理了2000年至2025年间SET介导羰基化反应的发展历程,重点讨论了四类典型反应模式,包括卤代烷的单电子还原羰基化、经氢原子转移实现的烷烃C-H键羰基化、通过自由基接力机制实现的烯烃/炔烃羰基化、由有机金属物种引发的加成型羰基化。

吴小锋团队长期专注于一氧化碳的高效转化与利用,在高附加值含羰基化合物的制备领域取得系列进展。团队基于单电子转移机制,创新性地发展出多种高效羰基化策略,为羰基化化学的发展提供了新的思路与方向。

相关论文信息: https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.5c00664

 
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