查看原文
其他

变废为宝:CO2参与的双羧基化反应合成高附加值二元羧酸

The following article is from 中国科学杂志社 Author 《国家科学进展》

海归学者发起的公益学术平台
分享信息,整合资源
交流学术,偶尔风月


二元羧酸是有机合成中引人注目的结构单元,广泛存在于生物活性分子中,并且可作为重要单体应用于高分子工业构建高附加值材料。利用绿色无毒、廉价易得的CO2作为C1合成子实现双羧基化反应,不仅提供了一种便捷高效的策略实现二元羧酸的精准合成,更为促进CO2的高附加值转化提供了新思路。

CO2参与双羧基化的现有策略
(a)通过单电子转移策略实现CO2参与不饱和化合物双羧化的进程;(b)利用过渡金属氧化环金属化策略实现CO2参与烯炔烃的双羧化反应路径;(c)CO2参与其他单键双羧基化的一般形式。

近日,四川大学化学学院余达刚教授团队和重庆大学化学化工学院廖黎丽博士在《国家科学进展》系统且全面总结了CO2参与的双羧基化反应进展以及存在的挑战。在读研究生冉川昆、肖汉至为论文共同第一作者。

作者首先介绍了二元羧酸的重要性以及合成方法,并提出了CO2作为羧基源在二酸合成中的优点。随后,他们按照电化学、光催化以及过渡金属催化的分类,详细讨论了CO2参与双羧基化反应在不同手段下的合成策略。在此基础上,进一步梳理总结了现有的CO2双羧基化体系,并对其优势和不足提出了思考。同时他们也意识到虽然CO2参与的双羧基化已经取得了长足的发展,但底物仍主要局限于活化底物(如活化烯烃等),限制了该策略的应用。与之相比,针对CO2参与非活化底物高附加值转化的科学问题依然亟待挑战。对此,他们进行了深入思考,并提出了可能解决该系列难题的思路和策略。最后,在学术研究以及产业应用的双重背景下,作者对CO2参与大宗化工原料(如乙烯、苯等)双羧基化的研究方向以及要点进行了展望。针对核心反应问题而言,他们认为应进一步探究CO2单电子还原的新策略,高效产生CO2自由基阴离子,可能会为CO2与非活化底物的反应性以及双羧基化反应的选择性创造新机遇。为解决实际应用难题,他们认为首先需要实现CO2在低浓度下的双羧基化,以及解决当前反应溶剂不符合绿色安全原则的难点。此外,他们还指出,应采用实验与理论计算相结合的方法进行方法路线预测研究,行之有效地推动CO2的高值化转化。


点击“阅读原文”阅读原文。

扩展阅读

 NSR综述:不可按压止血材料的现状与展望
徐如人院士:分子筛科学前沿进展与凝聚态化学新学科
三个实例:合成生物学助力药物分子全合成 | NSR
分子筛动态限域效应,如何调控合成气转化的选择性?| NSR
本文系网易新闻·网易号“各有态度”特色内容
媒体转载联系授权请看下方

您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存