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【解读】Green Chem.:环糊精赋能+聚合物辅助研磨实现绿色偶联

科学温故社  · 公众号  ·  · 2024-07-08 11:57

正文

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研究背景

非活化烯烃参与的氧化 Heck 偶联反应大多存在区域选择性问题,目前主要的解决策略为在底物上引入导向基团或辅助基团。另外,经典氧化 Heck 反应普遍存在对有机溶剂的高度依赖性,加之贵金属催化剂的回收与再利用问题,成为制约其可持续发展的关键瓶颈。因此,开发环境友好且资源高效利用的新方法,以克服这些局限性,显得尤为迫切。

文章简介

近日,浙江工业大学 苏为科教授/俞静波副研究员 团队,采用聚合物辅助研磨的机械化学策略,实现了有氧条件下非活化烯烃的区域选择性芳基化反应。通过引入可再生的环糊精作为“绿色”添加剂,不仅显著增强了反应选择性调控能力,还有效推动了钯催化剂的循环再利用,为解决催化材料的可持续性问题提供了新思路。


机制探究与微观结构分析揭示,环糊精在所述反应体系中展现出多功能特性:其不仅能够与芳基硼酸发生主客体相互作用,实现反应区域选择性调控,还能充当分散介质及催化剂载体,抑制钯金属的聚集失活,从而促进催化剂的循环再利用。

此外,X 射线光电子能谱 (XPS) 实验结果表明,在机械力作用下,环糊精分子与钯金属中心形成了一种新的 Pd (II) 催化物种,为深入理解该机械化学催化的独特机制提供了关键证据。

该成果以“ Mechanochemical aerobic oxidative Heck coupling by polymer-assisted grinding: cyclodextrin additive facilitating regioselectivity control ”( 《聚合物辅助机械化学氧化 Heck 偶联:环糊精赋能区域选择性控制》 )为题,发表在英国皇家化学会期刊 Green Chemistry 上,并入选为 Hot Article

论文信息

  • Mechanochemical aerobic oxidative Heck coupling by polymer-assisted grinding: cyclodextrin additive facilitating regioselectivity control

    Keyu Xiang, Haowen Shou, Chenhui Hu, Weike Su and Jingbo Yu* 俞静波 ,浙江工业大学)

    Green Chem. , 2024, 26 , 5890-5899
    https://doi.org / 10.1039/D4GC01006J

作者简介

项柯煜 博士研究生
浙江工业大学绿色制药协同创新中心

本文第一作者。现于浙江工业大学绿色制药协同创新中心攻读博士学位。主要致力于机械化学反应技术、无溶剂连续流合成技术的开发和应用研究。






俞静波 副研究员
浙江工业大学绿色制药协同创新中心

本文通讯作者,浙江工业大学副研究员,博士生导师,浙江省药学会药物化学与抗生素专业委员会青年分委会委员,浙江省可持续发展研究会会员,浙江-俄罗斯机械化学联合实验室核心成员。长期从事开发和推广机械化学制药技术,为化学原料药和天然活性化合物的绿色构建及资源再生利用提供新途径。发表 SCI 论文 40 余篇,获授权发明专利13项,参与编写英文专著1部。入选浙江省“新世纪 151 人才工程”、浙江省“青年科学家培养计划”。

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