可见光引发的基于高价碘的惰性羰基烷基键断裂官能化研究获进展

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文章来源：上海有机化学研究所发布时间：2017-03-21 【字号：小中大】

　　羰基是有机化学和化学生物学研究中普遍存在的官能团，羰基α位的CO-C(sp3)键断裂/官能化反应具有重要意义并且难以实现。传统Norrish I型光化学反应切断CO-C(sp3)键的选择性和底物适用范围窄，并且产生的酰基自由基无法用于后续官能化反应；过渡金属催化的CO-C(sp3)键切断反应经常需要较高温度，并且官能团兼容性受到一定限制。烷氧自由基的β断裂反应可以选择性地切断碳碳键，然而目前条件下烷氧自由基的β断裂反应主要适用于切断张力环醇中的C(sp3)-C(sp3)键，惰性线性醇的C(sp3)-C(sp3)或CO-C(sp3)键的切断/官能化反应十分困难并且研究有限。

　　中国科学院上海有机化学研究所生命有机化学国家重点实验室陈以昀课题组近期发现，环状高价碘试剂可以在可见光温和条件下有效活化环醇及惰性线性醇产生烷氧自由基，进而发生C(sp3)-C(sp3)键的选择性断裂官能化反应（J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 1514-1517）。在此工作基础上，环状高价碘试剂衍生物最近被首次应用于光催化反应，他们发现不同环状高价碘试剂对α-羟基羰基化合物的活化能力不同，可以实现α-羰基烷氧自由基的生成及CO-C(sp3)键断裂炔基化反应（Angew. Chem., Int. Ed. 2017, 56, 2478–2481）。该方法具有优秀的区域选择性和化学选择性，底物范围包括α-羟基酰胺、α-羟基酯和α-羟基酮，具有良好的化学生物学应用前景。

　　上述研究工作得到国家重大科学研究计划、国家自然科学基金委、中科院战略性先导科技专项（B类）、生命有机化学国家重点实验室及中科院的资助。