氯自由基介导的光催化配体-金属电荷转移实现芳基醚高效脱保护新策略

研究人员针对传统芳基醚脱保护方法条件苛刻、原子经济性差等问题，开发了基于FeCl3光催化C(sp3)?H活化的氯自由基氢原子攫取新策略，通过串联水解实现28种芳基醚温和转化酚类产物，具有条件温和、官能团兼容性广等优势，为芳基保护基化学提供新思路。

　　

在有机合成化学领域，芳基醚的保护与脱保护一直是个"相爱相杀"的经典命题。这类化合物既是重要的合成中间体，又是天然产物中普遍存在的结构单元。然而传统的脱保护方法如Pd/C催化氢解、Mg/醇体系还原等，往往需要强还原条件或高温高压，不仅能耗高，还容易导致敏感官能团分解。如何在温和条件下实现芳基醚的高效转化，成为困扰合成化学家多年的技术瓶颈。

发表在《Asian Journal of Organic Chemistry》的研究提出突破性解决方案。研究人员巧妙利用三氯化铁(FeCl₃)的光催化特性，通过配体-金属电荷转移(Ligand-to-Metal Charge Transfer, LMCT)过程产生高活性氯自由基，实现对芳基醚α-C(sp³)?H键的选择性活化。这种氢原子转移(Hydrogen Atom Transfer, HAT)策略犹如"分子手术刀"，精确切断目标化学键后，经串联水解即可高效获得酚类产物，整个过程无需强酸强碱或贵金属催化剂。

研究团队采用紫外-可见光谱、电子顺磁共振(EPR)等技术证实了氯自由基的生成机制，通过底物拓展实验验证了28种芳基醚的普适性转化。关键创新在于：①利用廉价FeCl₃替代传统贵金属催化剂；②室温可见光驱动反应，能耗降低80%以上；③反应体系对酯基、氰基等敏感基团展现出色兼容性。机理研究表明，光照激发后的[FeCl₄]^-复合物通过LMCT过程均裂产生Cl·自由基，后者选择性夺取醚α位氢原子形成碳中心自由基，最终经氧化/水解"两步走"完成转化。

在底物适用性方面，研究系统考察了甲基芳基醚、苄基芳基醚等不同类型底物。结果显示，含吸电子取代基的底物反应速率更快，对甲氧基苯甲醚转化率可达92%。特别值得注意的是，该方法成功实现了药物分子中常见吗啉醚结构的脱保护，为复杂分子后期修饰开辟新途径。对照实验证实，无光照或自由基捕获剂存在时反应完全抑制，印证了自由基机理的正确性。

这项研究的意义不仅在于开发了新型脱保护方法，更深层次的价值在于：①建立了LMCT活化惰性C-H键的通用策略，可拓展至其他类型保护基的脱除；②为绿色合成提供了"光催化+廉价金属"的范式参考；③提出的氯自由基介导机制丰富了自由基化学的理论体系。未来通过调控配体环境优化催化剂活性，有望进一步发展出更具选择性的脱保护体系，在天然产物全合成、药物研发等领域产生深远影响。