本网讯(物质科学与信息技术研究院)近日,我校物质科学与信息技术研究院李漫波教授、张胜副教授研究团队基于新型铬基电析氢催化剂开发,提出了一种电化学碳负离子采样策略。相关研究成果以“Electrochemical Allene C-H Functionalization via Carbanion Sampling“为题,发表在Angew. Chem. Int. Ed.上(doi:10.1002/anie.202508369)。安徽大学2023级硕士研究生冯佳怡和2024级硕士研究生夏宇航为该论文的共同第一作者,李漫波教授和张胜副教授为通讯作者,安徽大学为唯一通讯单位。
C-H键的直接官能团化能够高效地将简单有机分子转化为高附加值产物,是合成化学中的重要转化之一。然而,其选择性通常受限于C-H键固有的酸性和键能特性,因此开发新策略以突破这一限制将为特殊分子的构建提供新的机遇。电化学析氢反应(HER)通过电能输入可将水中质子转化为氢气能源,将这一能源转化运用于有机合成中,可断裂C-H键为氢气和碳负离子。通过该方法可以在官能化试剂存在下原位生成多种碳负离子,利用官能化试剂的动力学及热力学筛选,可实现对碳负离子的采样。相较于传统的分步碳负离子生成与反应过程,这一电化学方法提供了全新的选择性机制。该策略突破了联烯类化合物C-H键的固有酸性及键能的限制,成功实现了多种热力学不利官能化产物的精准构建,同时该策略具有可克规模放大、独特区域以及化学选择性等特点。
图电化学碳负离子采样策略