Science：温和条件13CO2实现脂肪羧酸根13C同位素富集反应

纳米

2020-06-19

多种传统的以及最近新出现的有机化学方法学中在有机分子脱除CO₂生成高反应活性的中间体物种在构建有机化学键中得到了广泛研究，与此同时与脱除CO₂的过程相反的CO₂加成过程同样得到了广泛研究。加拿大阿尔伯塔大学Rylan J. Lundgren等报道了化学稳定性较高的C(sp³)-COOH型羧基分子（芳基乙酸、丙二酸半酯等）在DMF溶液中进行的可逆的非催化¹³CO₂同位素标记反应。尤其是，在Brønsted 酸作用中无法进行光催化脱羧的分子能够进行相应的反应。作者通过同位素标记的¹³CO₂，制备羧酸基¹³C标记的羧酸。作者通过进一步研究，发现羧酸能进一步反应生成羰基标记的醛、酮、α,β-不饱和酯。

本文要点：

（1）

反应实施。将苯乙酸钾作为反应物，以0.1 M DMF作为反应溶液，在20 ℃中和1 atm ¹³CO₂气氛作为反应气，对苯乙酸钾中的羧酸进行同位素反应。作者发现，本反应对达到0.01 M H₂O的环境不敏感，并且反应无需特地排除空气。作者在70 ℃中对苯乙酸盐的阳离子对反应的变化进行测试，发现钾盐有最高的同位素产率（85 %），Li⁺、Na⁺、Cs⁺、H⁺、0.5 Zn²⁺/Cu²⁺阳离子盐的同位素产物产率分别为72 %，77 %，63 %，＜5 %，＜5 %。作者对多种杂环芳烃脂肪羧酸，含有羰基、氰基等官能团的分子进行同位素反应，都能够很好的进行同位素富集。随后将同位素富集的羧酸进行衍生化反应，结构在生成酰胺、脱PhSO₂基团、酯化等反应过程中同位素化的羰基能够得以保持。

参考文献

Duanyang Kong, Patrick J. Moon, Erica K. J. Lui, Odey Bsharat, Rylan J. Lundgren*

Direct reversible decarboxylation from stable organic acids in dimethylformamide solution, Science 2020

DOI：10.1126/science.abb4129

https://science.sciencemag.org/content/early/2020/06/17/science.abb4129