今日Nature：光催化碳炔類似物的生成及功能化

【前言】

自然界中，碳有著獨特的能力可以連接4個原子形成穩定的四價結構。缺失1或2個價態可以得到一系列碳的衍生物：碳正離子、負碳離子、自由基和碳烯等，這些都是分析化學反應活性的基礎。相較之下，具有3個非成鍵電子的單價碳——碳炔，反應的中間體還有待研究，涉及炔碳的反應設計受限于對極端反應活性的控制和有效反應來源的缺失。

【成果簡介】

巴塞羅那科學技術研究所Marcos G. Suero（通訊作者）等人意識到碳炔的本征特點是可以連續形成3個新的共價鍵，猜測產生碳炔或相對穩定的其他碳形式的催化方法可以通過構建手性中心的組裝點分離法實現。該研究組設計了一種新的催化方法，利用可見光光氧化還原催化劑，生成重氮基甲基自由基作為碳炔的類似物。這些碳炔類似物可以誘導芳香環上碳-氫鍵裂的位點選擇，產生有效的重氮甲烷甲基化反應，這能穩定醫藥類化學物后期組裝點功能化的排序控制。這種方法為生物活性分子通過調整手性中心的位點提供了有效的路徑，也能進行有效后期功能化過程。

【圖文導讀】

圖一、單價碳炔的組裝位點功能化策略

圖二、光氧化還原催化重氮甲烷甲基化反應

圖三、光氧化還原催化芳烴C-H重氮甲烷甲基化

圖四、醫藥類化合物后期組裝點的多樣化

圖五、催化碳炔類似物組裝點的功能化

文獻鏈接：Catalytic assembly-point functionalization of carbyne equivalents with feedstock chemicals（Nature，2018，doi:10.1038/nature25185）

本文由材料人學術組大黑天供稿，材料牛編輯整理。

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