非热等离子体活化CH2Cl2实现C(sp3)–H直接氯甲基化的催化剂-free新策略

来自某研究团队的研究人员开发了一种利用非热等离子体（Non-Thermal Plasma, NTP）在常温常压条件下活化二氯甲烷（CH2Cl2）的新方法，实现了饱和烃的直接C(sp3)–H氯甲基化。该催化剂-free策略在60秒停留时间内使环己烷氯化产物总产率达30%，并通过机理研究揭示了C–Cl键解离引发的自由基反应路径，为等离子体化学及惰性C–H键功能化提供了新方向。

　　

非热等离子体（Non-Thermal Plasma, NTP）被应用于连续流气-液体系中二氯甲烷（CH₂Cl₂）的化学活化，实现在常温常压条件下对饱和烃的直接氯甲基化。本研究提出了一种无需催化剂或添加剂的C(sp³)–H键官能团化新策略。以环己烷为底物的反应测试中，在60秒停留时间内获得了总产率30%的氯化产物。研究团队系统分析了底物浓度、气液流速比、能量密度及停留时间的影响，并提出反应路径始于CH₂Cl₂中C–Cl键的解离，随后发生C(sp³)–H键的氢提取及自由基重组。该机理认知为等离子体化学的发展提供了重要依据。此外，通过使用氘代二氯甲烷（CD₂Cl₂）成功实现了饱和烃中氘原子的引入。