徐海超课题组《德国应用化学》：光电协同促进的Minisci反应

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徐海超教授课题组在有机光电催化合成研究方面取得新进展，相关成果以“Electrophotocatalytic Decarboxylative C–H Functionalization of Heteroarenes”为题在线发表于《德国应用化学》 (Angew. Chem. Int. Ed., DOI: 10.1002/anie.202002900)，并被评为 Hot Paper。
       Minisci型反应通过碳自由基对缺电子芳杂环的加成实现芳杂环C–H官能团化，是合成各种取代芳杂环最为直接有效的方法之一。对脂肪族羧酸的脱羧是获得碳自由基的最主要的途径之一。脱羧Minisci反应早在1971年就被报道，主要是通过使用当量甚至过量的氧化试剂来实现。通过光催化析氢虽可实现无氧化试剂的脱羧Minisci反应，但因存在多种副反应导致底物范围较窄。电化学方法易将Minisci反应过程中的富电子碳自由基过度氧化为碳正离子，阻断自由基加成反应。因此，单纯的光催化或电化学方法难以实现高效的脱羧Minisci反应。

       前期，徐海超教授课题组将有机电合成与光催化结合，率先发展了有机光电催化合成方法，实现了以有机氟硼酸盐为碳自由基源的光电催化Minisci烷基化反应（Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 4592），推动了有机光电合成领域的发展。在该工作中，他们发展了新的有机光电催化机制，实现了光电催化脱羧Minisci烷基化和氨基甲酰化反应。该反应一方面通过光催化脱羧形成碳自由基从而避免自由基的过度氧化，另一方面通过电化学实现光催化剂的循环以及析氢，避免使用氧化试剂。该反应条件温和、底物范围广，并可用于药物分子和天然产物的后期修饰。
       该工作实验部分由我院2018级硕士生赖小丽和2019级博士生束晓敏（霍浩华教授课题组）共同完成。郑州大学化学学院宋金帅博士通过理论计算研究了反应的区域选择性。研究工作得到国家重点研发计划纳米科技重点专项（项目编号：2016YFA0204100）、国家自然科学基金（项目编号：21672178、21971213）、中央高校基本科研业务费等资助。
       论文链接：https://doi.org/10.1002/anie.202002900
       文章来源：厦门大学
       徐海超，厦门大学化学化工学院教授，博士生导师、课题组长，入选闽江学者特聘教授。徐海超教授课题组长期致力于有机电合成方法的发展，在其开发的电氧化形成酰胺及亚胺类氮自由基的新方法基础上，最近发展了酮肟电氧化形成肟自由基的新方法，首次实现了肟自由基与芳烃的反应，为合成氮杂多环芳烃提供了新的途径。