隣接する複数のCの電気光触媒による酸素化

Nature volume 614、pages 275–280 (2023)この記事を引用

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酸素含有官能基は、複雑な小分子にほぼ遍在しています。選択的な方法で連続した C-H 結合を同時に酸素化することによって複数の C-O 結合を導入することは非常に望ましいことですが、主に生合成の範囲でした。合成手段による複数の同時 C-H 結合酸素化反応には、特に過酸化のリスクがあるため、課題が生じます 1,2,3,4,5,6。今回我々は、脱水素化と酸素化によって2つまたは3つの連続するC-H結合を選択的に酸素化し、単純なアルキルアレーンまたはトリフルオロアセトアミドを対応するジアセトキシレートまたはトリアセトキシレートに変換できることを報告する。この方法は、強力な酸化触媒を繰り返し操作することによってそのような変換を達成しますが、その条件は破壊的な過酸化を避けるのに十分な選択性が必要です。これらの反応は、光と電気の両方のエネルギーを利用して化学反応を促進するプロセスである電気光触媒7を使用して実現されます。特に、酸を賢明に選択することにより、二酸素化または三酸素化された生成物の選択的合成が可能になります。

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この研究への資金は、国立衛生研究所 (THL への番号 R35GM127135) および中国国立自然科学財団 (K.-YY への番号 22171046) によって提供されました。 X.-Xに感謝します。福州大学の Li、X. He、Y. Yu、Z. Shi 氏には、X 線単結晶分析にご協力いただきました。また、ガスクロマトグラフィー質量分析分析に関してご協力いただいた福州大学の S. Liao 氏と Q. Song 氏に感謝いたします。二次元核磁気共鳴分析にご協力いただいた I. Keresztes (コーネル大学)、J. Cheng および C. Xu (いずれも福州大学) に感謝します。

米国ニューヨーク州イサカのコーネル大学化学およびケミカルバイオロジー学部

タオ・シェン & トリスタン・H・ランバート

上海交通大学化学化学工学部トランスフォーマティブ分子フロンティア科学センター（中国、上海）

タオ・シェン

中国福建省福州市福州大学化学科分子合成・機能発見重点研究室（福建省大学）

タオ・シェン、イー・ルン・リー、ケ・イン・イェ

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THL がプロジェクトを発案、指揮し、原稿を準備しました。 THL、TS、K.-YY は実験を計画しました。 TS と Y.-LL は実験を行いました。 Y.-LL は主要な基質を合成しました。 TS はすべての反応を実行し、データを収集および分析しました。

Ke-ying Ye または Tristan H. Lambert への通信。

著者らは競合する利害関係を宣言していません。

Nature は、この研究の査読に貢献してくれた匿名の査読者に感謝します。

発行者注記 Springer Nature は、発行された地図および所属機関の管轄権の主張に関して中立を保っています。

分析方法、実験のヒント、機構データ、難しい基質、化合物の特性評価、核磁気共鳴スペクトル、X 線データ分析。

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転載と許可

シェン、T.、リー、YL.、イェ、ケンタッキー。他。複数の隣接する C-H 結合の電気光触媒による酸素化。 Nature 614、275–280 (2023)。 https://doi.org/10.1038/s41586-022-05608-x

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受信日: 2021 年 11 月 22 日

受理日: 2022 年 11 月 29 日

公開日: 2022 年 12 月 6 日

発行日: 2023 年 2 月 9 日

DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-022-05608-x

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