钌(II)偶氮-肟配合物催化醇脱氢反应：实现9H-芴位点选择性C(sp3)–H功能化的可持续策略

研究人员针对芳香族和脂肪族伯醇脱氢及C(sp3)–H活化难题，设计合成了一种稳定的钌(II)偶氮-肟配合物催化剂，通过借氢机制实现9H-芴的位点选择性功能化。该催化剂具有低载量、宽底物范围及温和反应条件等优势，为绿色合成提供新策略。

　　

在有机合成领域，C–H键的直接功能化一直是化学家追求的“圣杯”，尤其是惰性C(sp³)–H键的选择性活化更具挑战性。传统方法往往需要强氧化剂或高温条件，导致环境负担和能源浪费。9H-芴作为重要的有机骨架，其C(sp³)–H键的选择性修饰对药物分子构建至关重要，但现有催化体系普遍存在条件苛刻、选择性差等问题。

针对这一瓶颈，研究人员开发了一种基于钌(II)与对氯芳基偶氮-肟配体(p-Cl-aaOH)的新型配合物trans-[Ru(p-Cl-aaO)Cl(CO)(PPh₃)₂]。该催化剂在空气中稳定，通过单晶X射线衍射(SCXRD)确认其八面体构型，电化学分析结合理论计算揭示了配体主导的氧化还原特性。研究发现，该体系能在温和条件下实现伯醇脱氢生成醛类中间体，随后通过“借氢”机制激活9H-芴的C(sp³)–H键，最终以高选择性构建C–C键。值得注意的是，反应中钌(II)中心仅作为结构支架，而偶氮配体的可逆电子转移是催化循环的核心驱动力。

关键技术包括：1) 配合物的多维度表征（元素分析、红外光谱、核磁共振）；2) 单晶X射线衍射确定分子结构；3) 循环伏安法研究电化学行为；4) 底物范围拓展实验验证普适性。

【催化性能研究】
系统评估显示，该催化剂对20余种伯醇（苯甲醇衍生物至脂肪醇）均表现出高效脱氢活性，反应时间缩短至3-6小时，温度降至70-80°C。动力学实验证实反应速率与催化剂浓度呈线性关系。

【机理验证】
氘代实验和中间体捕获表明，C(sp³)–H活化通过自由基途径进行，ESR检测到配体自由基信号。理论计算指出，偶氮基团的LUMO（最低未占分子轨道）在氢转移过程中起关键作用。

【应用拓展】
成功将策略应用于抗炎药氟比洛芬前体的合成，收率达82%，凸显实用价值。催化剂可循环使用5次未见明显失活。

这项研究的意义在于：1) 提出“配体主导”催化新范式，颠覆传统金属中心活性认知；2) 首次实现9H-芴C-9位点的精准修饰；3) 建立无需外部氧化剂的绿色合成路径。相关成果发表于《Asian Journal of Organic Chemistry》，为药物分子结构改造提供了原子经济性新工具。