利用水作为可持续的氧气来源，通过电光催化方法氧化未活化的脂肪族C–H键

《Journal of the American Chemical Society》：Electrophotocatalytic Oxygenation of Unactivated Aliphatic C–H Bonds Using Water as a Sustainable Oxygen Source

本文提出一种无需氧化剂的电光化学δ-碳氢键氧化方法，利用水作为氧源，通过内禀导向策略实现烷基磺酰胺的高选择氧化，适用于伯、仲、叔C-H键，具备高官能团耐受性，并成功应用于克级合成和天然产物/药物衍生物的后期功能化，机理研究表明氧化过程经自由基-极性交叉过渡进行。

　　

脂肪族C–H键的氧化在合成化学中是一个关键的转化过程，因为它能够将无处不在的烷烃原料转化为有价值的酮类和醇类化合物。然而，实现这种选择性转化仍然是一个巨大的挑战：C–H键本身的惰性阻碍了它们的活化，而不同位点之间键解离能量的微妙差异也使得实现高区域选择性变得困难。在这里，我们介绍了一种利用水作为氧源、通过分子内导向策略实现N-烷基磺酰胺的δ-C(sp³)–H氧化的电光化学方法。这种无需使用氧化剂的方案能够处理初级、二级和三级C–H键，并且对多种底物具有优异的官能团耐受性，因此可以成功应用于克级合成以及天然产物和药物衍生物的后期功能化。机理研究表明，该氧化过程通过氧化自由基与极性物质的相互作用逐步进行：首先发生羟基化反应，随后迅速发生进一步氧化，最终生成酮类产物。