Synligt lys-drevet arylcarboxylering af styrener med kuldioxid og arylhalogenider

Brugen af ​​kuldioxid (CO ₂ ), som er en ideel one-carbon (C1) byggesten og er bæredygtig, rigelig, lavpris og giftfri, har tiltrukket sig stor opmærksomhed i fin kemisk syntese. Imidlertid, traditionel CO ₂ fiksering lider normalt af høj temperatur, højt tryk af CO ₂ og brugen af ​​stærk base.

Synligt lys-drevet fotoredox-katalyse (PRC) for CO ₂ anvendelse er en miljøvenlig proces i organisk syntese af komplekse molekyler.

I en undersøgelse offentliggjort i Journal of the American Chemical Society , en gruppe ledet af prof. LI Gang ved Fujian Institute of Research on the Structure of Matter af det kinesiske videnskabsakademi rapporterede en interessant protokol for synligt lys-drevet reduktiv arylcarboxylering af styrenderivater med CO ₂ (1 atm) og arylhalogenider.

Dette er det første eksempel på den synligt-lys-drevne Meerwein-arylerings-type difunktionalisering af alkener ved hjælp af arylhalogenider, som ofte er bænkstabile, billig og bredt tilgængelig.

Forskerne fandt ud af, at en lang række aryliodider og -bromider var levedygtige med denne reaktion for at producere arylcarboxyleringsprodukter af forskellige styrenderivater. Udover, pyridylhalogenider, alkylhalogenider og elektronmangelfulde arylchlorider, som er udfordrende at reducere, var også kompatible med denne reaktion.

I den foreløbige mekanistiske undersøgelse, kontrolforsøgene uden brug af arylhalogenider kunne give et decarboxyleringsprodukt, tyder på, at en stærkt reduktiv CO ₂ radikalanion kan være involveret i denne reaktion for at reducere arylhalogenider for at danne arylradikaler. Når et "radikalt ur"-substrat blev brugt, ringåbningsprodukt blev produceret, hvilket indikerer, at et benzylradikal kan være involveret. Udover, reaktionen kunne være skalerbar uden væsentlig reduktion i udbyttet af ønskede produkter.

Denne undersøgelse kan give en ny mulighed for at udforske nye synligt lys-drevne Meerwein-type arylerings-additionsreaktioner ved at anvende brugervenlige arylhalogenider som de radikale kilder, samt udvikling af nye fotokatalytiske brugsreaktioner af CO ₂ .