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JACS：Fe光催化聚醚可控C-H键烷基化

纳米技术
2023-03-27


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将聚酯分子链的C-H化学键转化为其他官能团能够发展具有新型应用场景的材料。但是因为难以控制C-H化学键的选择性，因此该反应的相关应用非常罕见。

有鉴于此，西安交通大学曾荣（Rong Zeng）、南京大学王敏燕（Minyan Wang）等报道通过Fe催化剂的光催化反应，在温和反应条件实现聚醚的C-H键可控烷基化。通过调控不同烯烃和不同反应时间，能够控制反应的官能团化程度，同时保证分子量的分布区间较窄。

本文要点

（1）

反应使用TBAFeCl4作为光催化剂，Ar保护，在室温MeCN溶剂中反应。该反应对广泛的缺电子烯烃兼容，包括含有腈、酯、环氧化物、末端炔基、2,5-二氧四呋喃基和2,5-二氮吡咯烷基的烯烃等，该反应能够对多种多样的聚醚官能团化，反应表现了优异的性能。

（2）

这个反应能够进一步应用于聚乙二醇和聚环氧乙烷的修饰，因此能够制备新型水凝胶和锂离子导电固态电解液。此外，通过DFT计算说明可能的反应机理，揭示C-H键烷基化反应的高选择性。

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参考文献

Zongnan Zhang, Xinyang Li, Dezhong Zhou, Shujiang Ding, Minyan Wang*, and Rong Zeng*, Controllable C–H Alkylation of Polyethers via Iron Photocatalysis, J. Am. Chem. Soc. 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c01100

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c01100

 




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