综述:光诱导Katritzky盐参与的碳-碳键交叉偶联反应研究进展

【字体: 时间:2025年06月12日 来源:Mini-Reviews in Organic Chemistry CS4.5

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  (编辑推荐)本文系统综述了2020年以来可见光催化Katritzky盐(单电子转移SET过程)促进碳-碳键形成的研究进展,涵盖反应机制与典型案例,为光催化有机合成(photocatalysis)提供了温和高效的新策略。

  

Abstract
近年来,可见光驱动的光化学有机转化因其温和高效的特性成为研究热点。与传统方法相比,可见光作为可再生能量源,能通过单电子转移(SET)过程高效活化有机分子。其中,Katritzky盐因其合成便捷、原料易得且稳定性高,在有机合成与药物制备领域展现出独特优势。

Katritzky盐的特性与应用
Katritzky盐(吡啶鎓盐衍生物)可通过胺类前体轻松制备,其显著特点是能在光催化条件下生成碳自由基。这些高活性中间体可参与多种碳-碳键构建反应,如烷基化、芳基化等。研究证实,其N-烷氧基吡啶鎓结构在可见光(400-700 nm)照射下易发生均裂,产生烷基自由基和吡啶副产物。

光催化反应机制
典型反应路径涉及三重态光敏剂(如Ir(ppy)3
)吸收光能后,通过SET氧化Katritzky盐生成α-氨基烷基自由基。该自由基可进一步与烯烃、芳环等底物发生交叉偶联,构建C(sp3
)-C(sp2
)键。实验数据显示,部分反应量子产率可达0.8以上,凸显其高效性。

代表性案例

  1. 烯烃烷基化:在蓝光LED照射下,Katritzky盐与苯乙烯类化合物通过氢原子转移(HAT)机制实现β-选择性加成,产率最高达92%。
  2. 不对称合成:手性催化剂与光催化协同体系可实现α-氨基酸衍生物的对映选择性合成,ee值>90%。

展望
该技术为复杂分子(如天然产物、药物活性分子)的绿色合成开辟新途径,未来需解决大规模反应中的光源穿透深度等问题。

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