【光化学】可见光驱动的需氧氧化研究两篇

氧气在空气中含量丰富（≈ 21% V/V），地球上绝大部分生命活动和需氧氧化反应息息相关。作为极易获得的氧化剂，氧气且具有分子量小、原子利用率高、污染小（副产物为水或者双氧水）等优点，符合人类社会可持续发展的诉求。随着可见光催化的兴起，以可见光为能量，用氧气在室温下实现绿色、低能耗的化学转化，具有重要的科学意义和应用价值。

兰州大学刘强教授课题组围绕“符合绿色化学原则的可见光催化反应”开展研究，致力于降低需氧光应对环境的影响，发展廉价高效、高选择性、高附加值的可见光催化反应。课题组以可见光为能量，用氧气替代传统高污染、难处理的氧化剂，在室温下实现了一系列绿色、新颖的化学转化（Green Chem., 2014, 16, 3752；Org. Lett., 2016, 18, 5256；Green Chem., 2017, 19, 5559）。最近，他们在Green Chemistry 期刊同一期连续报道了两篇可见光驱动的需氧氧化研究进展，实现重要精细化工原料——苯偶姻双醚的制备（Green Chem., 2018, 20, 5479-5483）、以及硫氰酸胺对酮的胺化-硫氰化反应（Green Chem., 2018, 20, 5464-5468）。

安息香双醚及其衍生物，特别是2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮（DMPA），已经广泛地应用于各个行业，如表面涂料、光敏聚合物材料、塑料添加剂、油墨、木制品表面漆剂。同时，它们也是一种重要的自由基型的光引发剂，广泛应用于聚合反应体系中，主要通过裂解产生苯甲酰和取代苄基自由基。因此，开发绿色和简洁合成安息香双醚的方法一直备受期待。考虑到安息香双醚的重要性以及以往使用化学计量氧化剂的方法的局限性，课题组以氧气为氧化剂、常见的化工原料炔烃和醇为底物、廉价的有机染料为光催化剂，在可见光照射下即可高效、经济和绿色地合成安息香双醚。

(E)-3-氨基-2-硫氰基-α,β-不饱和化合物是一类重要的多取代烯烃化合物，非常容易转化为含多个取代基团的杂环化合物，如含2-氨基噻唑和吡啶酮等骨架衍生物。北京工业大学曾程初课题组在用电化学实现了酮的胺化-硫氰化反应的研究中取得了重要进展（Green Chem., 2016, 18, 3767）。基于课题组长期以来对需氧氧化反应的研究，刘强课题组以有机染料荧光素为光催化剂，空气中的氧气为氧化剂，低毒且廉价易得的硫氰酸铵为胺和硫氰基源,可见光照射下实现了酯基、羰基、氰基、磷酸酯、硫代酯等多种酮类化合物的胺-硫氰化反应。

上述研究进展均以空气中的氧气为氧化剂，廉价的有机染料为光催化剂，在可见光照射下得到了高附加值的化学产品，水是理论上唯一副产物，符合绿色化学的理念。同时，作者也进行了克级的放大实验和产物衍生化反应，表明了该类化合物在合成化学具有一定的应用价值。

1. 该论文作者为：Wen-Long Lei, Biao Yang, Qing-Bao Zhang, Pan-Feng Yuan, Li-Zhu Wu, Qiang Liu*

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Visible-light-enabled aerobic synthesis of benzoin bis-ethers from alkynes and alcohols

Green Chem., 2018, 20, 5479-5483, DOI: 10.1039/C8GC02766H

2. 该论文作者为：Pan-Feng Yuan, Qing-Bao Zhang, Xiao-Ling Jin, Wen-Long Lei, Li-Zhu Wu, Qiang Liu*

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面）： 

Visible-light-promoted aerobic metal-free aminothiocyanation of activated ketones

Green Chem., 2018, 20, 5464-5468, DOI: 10.1039/C8GC02720J

导师介绍

刘强

https://www.x-mol.com/university/faculty/11210

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