麻省理工Science：“电合成”大显身手，或将迎来化学合成新时代？

时间：2021-08-20 11:43:18

电化学为促进单电子转移(SET)氧化还原中性化学反应提供了机会，类似于最近发现的使用可见光光催化但不使用昂贵的光催化剂的化学反应。在此，麻省理工学院的Klavs F. Jensen、StephenL. Buchwald等人介绍了一个微流体氧化还原中性电化学(μRN-eChem)平台，该平台可广泛地应用于SET化学合成，包括自由基—自由基交叉连接，微型反应，和Ni催化的C(sp2)-O交叉耦合反应。

阴极和阳极同时生成相应的反应性中间体，并且通过跨微流体通道的快速分子扩散(超过了中间体的分解），促进了选择性转化。μRN-eChem被证明可以通过两步电合成，合成克量级的向列相液晶化合物，证明了其实用性。

图文导读

图1 μRN-eChem的构造及其背景介绍

图2 在mRN-eChem中，实现的脱羧芳基化的底物范围

图3 mRN-eChem平台对SET化学合成的普适性

图4 两步电合成法，制备液晶材料

总结与展望综上所述，本文验证了微流体电化学技术可应用于单电子转移(SET)氧化还原中性化学反应。通过将阳极和阴极靠近来克服自由基的不稳定性，从而有效地形成和利用自由基中间体。这类多功能中间体可被用于缺电子的杂环化合物的微型反应，以及自由基—自由基和Ni催化的C(sp2)-O交叉偶联反应。

由于自由基中间体过于不稳定，无法在传统的电合成电池或光氧化还原系统中有效耦合，本文提出的微流体氧化还原中性电化学(μRN-eChem)平台可有效解决此类问题。通过与不稳定的碳基和氮基自由基中间体进行氧化还原中性偶联反应，证明了可通过合理设计电合成装置，从而实现多元化自由基化学反应。

文献信息

题目：Microfluidic electrochemistry for single-electrontransfer redox-neutral reactions

链接：http://science.sciencemag.org/content/368/6497/1352华算科技专注理论计算模拟服务，是唯一拥有VASP商业版权及其计算服务资质、唯一拥有全职技术团队的正规机构！华算科技服务的客户，已有超过1000项优质工作发表在国际顶刊。