顆粒在線訊：二氧化碳是溫室氣體，也是重要的碳一化工原料，其轉(zhuǎn)化研究具有重要意義。醇類化合物作為簡單易得的原料，直接選擇性地轉(zhuǎn)化醇得到有用的化合物在合成領(lǐng)域十分重要。由于醇的碳-氧鍵解離能高（BDE ~ 96 kcal/mol），碳-氧鍵難以斷裂。目前常用的方法是將醇轉(zhuǎn)化為高活性的中間體，然后再斷裂碳-氧鍵實現(xiàn)新化合物的制備。但是，該方法步驟繁瑣、原子經(jīng)濟性較低。因此，開發(fā)溫和條件下醇類化合物的直接碳-氧鍵斷裂官能化新方法和新策略十分必要。  

　　中國科學院蘭州化學物理研究所研究員夏紀寶團隊和鄭州大學教授藍宇團隊合作，在醇和二氧化碳轉(zhuǎn)化制備羧酸方面取得新進展。研究人員在前期還原偶聯(lián)和羰基偶聯(lián)反應(yīng)研究的基礎(chǔ)上（J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 7306；CCS Chem. 2021, 3, 1710；ACS Catal. 2020, 10, 1528; Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 8887），通過可見光氧化還原催化，以四苯基硼鹽作為硼自由基前體，金屬銥絡(luò)合物或咔唑衍生物作為光催化劑，在溫和條件下將一系列伯、仲和叔芳基芐醇順利轉(zhuǎn)化為芳基乙酸類化合物。  

　　通過控制實驗及DFT理論計算研究，研究人員揭示了反應(yīng)機理：可見光照射四苯基硼鈉生成的二苯基硼自由基（Ph2B·）與醇的羥基（OH）配位形成B–O自由基絡(luò)合物活化醇羥基，接著碳-氧鍵斷裂形成碳自由基，碳自由基被還原為碳負離子，再與二氧化碳反應(yīng)即得到羧酸產(chǎn)物。  

　　該研究展示了斷裂醇羥基碳–氧鍵的新型反應(yīng)模式，提供了直接轉(zhuǎn)化醇類化合物的新方法。相關(guān)研究成果于4月4日以“硼自由基活化芐基碳–羥基鍵：光催化的醇與二氧化碳的交叉偶聯(lián)（Boryl Radical Activation of Benzylic C–OH Bond: Cross-Electrophile Coupling of Free Alcohols and CO2 via Photoredox Catalysis）”為題，發(fā)表在《美國化學會志》（Journal of the American Chemical Society）上。該工作被選為當期封面文章。  

　　研究工作得到國家自然科學基金、江蘇省自然科學基金、中科院等的支持。 

研究被選為封面文章