Nature Catalysis亮点:电化学穿梭实现有机邻二卤化物合成
纳米技术 纳米 2021-02-21

邻二卤化物有机分子在多种化学反应过程中是重要中间体物种,卤化反应通常使用不稳定的毒性含卤原料,比如Cl2、卤化物和强氧化剂结合。相比而言,同时将两个卤原子进行转移的方法非常少见,这是因为氢原子比卤原子的转移容易,导致难以同时进行两个卤原子转移。从传统的理念来看,含卤有机分子稳定性非常高,而且作为环境污染的重要原因,有鉴于此,苏黎世联邦理工学院Bill Morandi,Siegfried Waldvogel等报道了设计和实现了一种可逆电化学方法进行卤化/脱卤反应,该方法中通过安全、简单易得的卤有机物作为原料,烯烃作为卤受体分子。自然催化编辑Benjamin Martindale对此工作进行总结和介绍。

本文要点:

(1)

该电催化反应过程通过简单的电化学反应进行,使用价格低廉的石墨作为电极,该催化反应基于穿梭输送过程,通过阴极、阳极上分别进行还原、氧化反应,实现中性氧化还原反应。该反应中1,2-二溴甲烷、1,1,1,2-四氯乙烷展示了较高的邻二溴、邻二氯化反应活性,能够对广泛的底物实现邻二溴、邻二氯化。此外,该方法能够实现对γ-六氯环己烷等高毒性分子作为原料,在合成邻二卤化物分子的同时消除毒性分子的危害。

(2)

本文工作展示了一种大规模化进行反应机理上具有难度的反应合成,而且提供了一种含卤有机分子的循环,清洁合成过程。

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参考文献

Martindale, B. Halogens go retro. Nat Catal 4, 91 (2021). 

DOI: 10.1038/s41929-021-00587-0

https://www.nature.com/articles/s41929-021-00587-0

 

Xichang Dong, Johannes L. Roeckl, Siegfried R. Waldvogel, Bill Morandi, Merging shuttle reactions and paired electrolysis for reversible vicinal dihalogenations, Science 2021, 371 (6528), 507-514

DOI: 10.1126/science.abf2974

https://science.sciencemag.org/content/371/6528/507

 


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