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福建物构所光催化三氟甲基化反应取得新进展

发布:opticsOJ    |    2017-11-15 12:37    阅读:51
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三氟甲基化合物由于其独特的物理化学性质被广泛地应用于医药、农药、染料、高分子材料等领域。将三氟甲基引入有机分子是有机方法学领域的研究热点。其中三氟甲基源的探索是一直是科研人员工作的重点。常用的三氟甲基化试剂如Togni试剂,Umemoto试剂等价格昂贵、制备复杂、毒性大,且反应副产物污染环境。三氟乙酸以其低廉的价格、丰富的来源以及稳定的性质成为最为理想的替代试剂。但是由于三氟乙酸的稳定性高,脱羧温度要求较高,苛刻的条件极大限制了它的实际应用。

在中国科学院先导专项、国家自然科学基金等资金的支持下,中国科学院福建物构所苏伟平研究员与清华大学李亚栋院士研究团队合作发展了一种温和高效的Rh/TiO2光催化体系,成功地实现了室温条件下光诱导的三氟乙酸脱羧/芳香烃C-H键直接三氟甲基化反应。该成果使用最廉价的三氟乙酸作三氟甲基试剂,最清洁的光作能源,无毒环保的二氧化钛作光催化剂,在室温条件下将三氟甲基引入芳香烃。同时,该团队提出了全新的反应机理,催化循环无外加氧化剂参与,反应体系中的质子充当氧化剂生成氢气,展示了光催化在无需外加氧化剂条件下C-H键直接官能团化过程中的独特潜质,真正达到了原子经济性的要求。该反应的底物范围还可以延伸至吡啶、嘧啶等含氮杂环以及具有生物活性的咖啡因、茶碱等黄嘌呤结构化合物。相关研究结果发表在《自然通讯》(Nature communications, 2017, 8: 14353)上。

来源:福建物构所

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