可見光促進的苯及衍生物去芳構化反應

朱 敏, 張 霄, 游書力

(1. 中國科學院上海有機化學研究所金屬有機化學國家重點實驗室, 上海 200032;2. 上海科技大學物質科學與技術學院, 上海 201210)

芳香化合物廣泛存在于石油化工產品中, 量大且價廉易得. 去芳構化反應可直接高效地將平面且廉價易得的芳香化合物轉化為高度官能團化的三維結構分子, 從而快速構建季碳中心[1～7]并引入更多新的官能團. 去芳構化的產物結構在眾多天然產物及具有生物活性分子中廣泛存在(Scheme 1)[8～12]. 與其它芳環相比, 簡單苯衍生物具有更加穩定的芳香性結構, 因而反應活性更低, 去芳構化的難度更大. 以往的研究報道主要集中在Birch還原、過渡金屬催化的氫化反應、自由基去芳構化及過渡金屬誘導的去芳構化反應等[13～16], 其反應條件大都劇烈苛刻, 涉及高毒性的金屬物種, 操作不便且反應模式較為有限. 光化學在去芳構化反應中的應用有著悠久的歷史[17～21], 目前發展較為成熟的有芳烴-烯烴的環加成反應, 但由于紫外光能量較高, 容易造成官能團容忍性差及產物選擇性差等問題.

Scheme 1 Selected natural products synthesized with dearomatization reaction as the key step

近年來, 可見光作為清潔能源驅動化學反應的潛力備受關注. 在可見光與光催化劑的配合下, 大多數有機反應體系中的光催化劑可同時作為氧化劑和還原劑, 并通過單電子轉移使體系中產生活潑的自由基中間體, 從而驅動整個反應的進行. 將可見光引入到苯環去芳構化反應中, 不僅能使反應條件變得溫和, 而且操作簡便. 此外, 光……