ACS Catal综述: 光催化CO2有机羰基化反应

纳米技术

2020-08-31

CO₂是重要的C1物种，并广泛应用在构建羧酸、羧酸衍生物中，并且能够以化学计量比/催化量对亲核试剂（包括金属有机试剂）进行羰基化反应。由于大多数金属有机试剂通过亲电试剂合成得到，过渡金属催化对亲电试剂在CO₂进攻中能够进行友好的羧酸化反应。虽然目前该领域中获得广泛进展，但是该过程中通常需要加入化学力量比的金属还原剂、pyrophoric还原剂等。通过光化学方法能够有效的通过CO₂进行光激发羰基化反应，并在该领域中获得广泛的研究进展。有鉴于此，四川大学周文俊、余达刚等报道了最近可见光催化还原羰基化反应的进展情况，以不饱和烷烃、有机卤化物、亚胺作为底物，并加入温和的电子供体（如胺、Hantzsch酯、甲酸盐等）。作者对该反应机理进行探索，并考察了光催化还原羰基化反应的挑战和面临的问题。

本文要点：

（1）

作者总结了目前光催化还原羰基化反应的种类和对应的机理。可见光还原/过渡金属催化双循环催化：该反应过程中生成活性金属有机复合物并能够通过过渡金属催化剂抓取CO₂；单独的过渡金属还原催化，该反应过程中经由单电子转移过程生成苄基、邻位缺电子官能团（酯、硼酸酯等）碳负离子中间体结合CO₂；可见光驱动通过单电子还原CO₂得到CO₂阴离子物种，随后通过自由基加成过程结合到不饱和底物、或自由基偶联得到羰基产物分子；总结并展望CO₂光催化羰基化反应前景。

参考文献

Zhen Zhang, Jian-Heng Ye, Tao Ju, Li-Li Liao, He Huang, Yong-Yuan Gui, Wen-Jun Zhou*, and Da-Gang Yu*

Visible Light-Driven Catalytic Reductive Carboxylation with CO₂, ACS Catal. 2020

DOI: 10.1021/acscatal.0c03127

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c03127