武汉大学Nature Synthesis：光电催化烷烃C(sp3)-H硼基化

纳米技术

2024-01-31

发展脂肪族烷烃C-H化学键转化为硼酸酯的方法学受到合成化学领域的广泛关注。有鉴于此，武汉大学陆庆全等发展光电催化反应进行烷烃C(sp³)-H化学键硼化的方法。这种方法使用储量丰富的Fe作为光电催化剂，能够在~0.3 eV的比较低过电势条件下进行烷烃C(sp³)-H硼基化，以较好的位点选择性生成烷基硼酸酯。

本文要点：

（1）

烷基硼化合物是广泛应用的烷基自由基前体，能够通过化学氧化、光化学氧化、电化学氧化反应生成烷基自由基。制备烷基硼化合物的关键是需要一种合适的催化剂，这种催化剂需要在比较低的过电势进行C(sp³)-H硼基化反应，在温和反应条件产生亲电自由基物种活化烷烃，从而避免烷基硼化合物的过度氧化。

（2）

我们通过可见光驱动FeCl₃催化剂的LMCT效应并且生成亲电Cl自由基物种活化烷烃C-H化学键，催化反应过程中的低价态Fe²⁺能够在非常低的过电势重新氧化为Fe³⁺，从而实现了在温和反应条件进行电化学驱动烷烃C(sp³)-H硼基化。

参考文献

Cao, Y., Huang, C. & Lu, Q. Photoelectrochemically driven iron-catalysed C(sp³)−H borylation of alkanes. Nat. Synth (2024)

DOI: 10.1038/s44160-023-00480-7

https://www.nature.com/articles/s44160-023-00480-7