溴催化C-H键活化醛类光介导合成对称酸酐的绿色新策略

本研究针对传统对称酸酐合成方法存在的高成本、高毒性及苛刻条件等问题，开发了基于Br/O2/MeCN的光催化体系。该体系利用空气氧作为氧化剂，通过Br自由基协同MeCN溶剂化效应实现醛类C-H键活化，在室温条件下高效合成对称酸酐，为工业化生产提供了绿色新路径。

　　

在有机合成领域，对称酸酐作为重要的羧酸衍生物，因其增强的羰基亲电性被广泛用于制备酯类、酰胺及多肽。然而传统合成方法依赖剧毒光气、昂贵过渡金属催化剂或高压CO条件，存在环境污染大、能耗高等缺陷。针对这一难题，我国研究人员在《Molecular Catalysis》发表创新成果，开发出基于溴催化的光诱导C-H键活化新策略。

研究团队采用KBr/O₂/乙腈(MeCN)三元催化体系，通过蓝光LED激发实现醛类化合物的高效氧化自偶联。关键技术包括：1）光催化反应条件优化；2）自由基捕获实验验证反应机理；3）克级规模实验验证工业化潜力。

【Results and discussion】部分揭示：1）KBr催化剂可使苯甲醛转化率提升至92%，优于其他卤化物；2）O₂分压调控影响产物分布，证实空气氧兼具氧化剂与氧源双重功能；3）EPR实验证实Br•和OH•自由基的协同作用，其中Br•主导C-H键活化，OH•促进后续氧化过程。

【Conclusion】指出该体系突破性地实现了三大创新：1）室温常压反应条件；2）空气氧的绿色利用；3）广谱的底物适用性（包括芳香醛和脂肪醛）。Zhang Qi团队的工作不仅为对称酸酐合成提供了可持续方案，更开创了非金属催化C-H键功能化的新模式，对推动绿色制药和精细化学品生产具有重要实践意义。