通过“耗尽-再生”策略实现由交流电驱动的二醇互构化

《Journal of the American Chemical Society》：Alternating Current-Driven Diol Epimerization via a Deplete–Regenerate Strategy

电催化异构化新方法利用交流电电解实现氧化还原分时控制，通过脱域再生策略解决直流电解中红ox不兼容问题，适用于广泛官能团及生物活性分子体系，机制研究验证了时域调控的可行性。

　　

差向异构化是一种强大的立体化学编辑策略，它可以在不改变分子连接性的情况下实现对那些在自然界中较为罕见的异构体的转化。尽管光催化方法最近扩展了差向异构化的应用范围，但电催化方法仍受到氧化还原反应不兼容性的限制，这导致在直流（DC）电解条件下无法同时进行氧化和还原反应。在这里，我们报道了一种通过交流（AC）电解实现的一般电催化差向异构化方法。该方法采用“消耗-再生”策略来分离氧化还原过程：硫醇介质在阳极半周期内被完全氧化（在底物活化之前先被消耗），随后通过极性反转在原位再生硫醇以消除自由基中间体。这种时间域控制使得氧化和还原步骤能够在不同的阶段进行。该方法适用于多种官能团，并且与复杂的生物活性分子兼容。通过动力学分析、循环伏安法和氘标记等实验手段的研究，我们提出了一种机制模型，该模型认为交流电波形通过这种时间分离的“消耗-再生”序列解决了氧化还原反应之间的不兼容性问题，从而维持了催化反应的持续进行。