双齿配体促进的Wacker型氧化：利用K2S2O8实现高效烯烃酮基化合成新策略

《New Journal of Chemistry》：Bidentate ligand-enabled Wacker-type oxidation of olefins using K2S2O8 as an oxidant

本研究针对Wacker型氧化反应中可持续氧化剂与高效配体开发的挑战，报道了一种以稳定易得的K2S2O8为氧化剂、乙醇为绿色溶剂的高效Pd(II)催化体系。研究人员利用新型不对称电子双齿配体L13，构建了稳定的C–Pd–N钯络合物，在极低催化剂负载量（1 mol%）下实现了高达97%的产率，并通过18O同位素标记证实H2O为羰基氧源，为羰基化合物合成提供了原子经济性高、可放大的新方案。

　　

在有机合成化学中，Wacker型氧化（Wacker-type oxidation）是构建酮类化合物的一种关键方法，但其发展长期受限于可持续氧化剂的选择和高效配体（ligand）的开发。近期，一项研究取得了重要突破：科学家们开发出一种高效的钯（Pd(II)）催化体系，该体系采用实验室稳定存在的过硫酸钾（K₂S₂O₈）作为氧化剂，并以乙醇（ethanol）作为环境友好的绿色溶剂。

该研究的核心在于引入了一种新型的双齿配体（bidentate ligand）——1-(6-苯基吡啶-2-基)-1H-吲唑（L13）。该配体凭借其独特的电子不对称性，能够与钯中心形成稳定的C–Pd–N键合模式，从而生成结构明确的钯配合物（PdL13OAc）。经过反应条件优化，在仅使用1 mol%的低负载量醋酸钯（Pd(OAc)₂）催化剂时，该体系就展现出卓越的效率，获得了97%的高产率，显著提升了原子经济性（atom economy）。

为了探究反应机理，研究人员进行了对照实验和¹⁸O同位素标记（¹⁸O-isotope labeling）研究。实验结果明确证实，最终羰基（carbonyl）产物中的氧原子来源于水（H₂O）分子。

此项工作成功建立了一个全新的双齿配体系统，用于Wacker型氧化反应。它不仅提供了一种实用、可放大（scalable）的实验方案，其创纪录的低催化剂用量也为羰基化合物（carbonyl compounds）的合成开辟了更广阔的道路。