aeyer–Villiger氧化是有机合成中重要的反应之一,可以用来从酮合成一些重要的酯和内酯。然而,根据文献调研,逆向的Baeyer–Villiger反应——也就是通过脱氧(–O)或脱水(–H2O)途径仅消除一个氧原子,将酯/内酯直接还原成酮的过程——从未报道过,具有很大的挑战性。
近年来,富勒烯独特的化学和物理性质以及在技术方面潜在的应用引起科学家们强烈的兴趣,尤其是在材料科学、电子学、生命科学和纳米技术方面。大量的富勒烯官能化方法已开发和报道。由于反应条件温和、区域选择性好、产率较高,电化学合成已证明是一种新颖有效的策略。
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最近,中国科学技术大学的王官武教授(点击查看介绍)课题组通过电化学策略首次实现了将[60]富勒烯稠合内酯高效地还原为[60]富勒烯稠合环酮的逆Baeyer–Villiger反应。该反应首先将[60]富勒烯稠合内酯电化学还原为二负离子中间体,中间体在乙酸的作用下转化为[60]富勒烯稠合环酮,产率为85-91%。这是首次报道的内酯直接还原成酮的反应,从反应式来看也是首次实现Baeyer–Villiger氧化的逆反应。此项工作通过对照实验阐明了反应机理,还通过光谱数据和X射线单晶结构解析对中间体和产物进行了表征。此外,他们还研究了中间体和产物的电化学性质。
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这一成果近期发表在Chemical Science 上,文章的第一作者是中国科学技术大学的博士研究生牛闯。
该论文作者为:Chuang Niu, Dian-Bing Zhou, Yong Yang, Zheng-Chun Yin and Guan-Wu Wang
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A retro Baeyer–Villiger reaction: electrochemical reduction of [60]fullerene-fused lactones to [60]fullerene-fused ketones
Chem. Sci., 2019, 10, 3012, DOI: 10.1039/c8sc05089a
王官武教授简介
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王官武,1983年9月-1993年6月在兰州大学化学系学习,分别获得学士、硕士、博士学位;1993年7月-2000年4月,先后在复旦大学、日本京都大学、美国肯塔基大学、芝加哥大学和耶鲁大学从事博士后研究;2000年5月通过中国科学院1999年度“百人计划”引进到中国科学技术大学化学系工作,2001年度国家杰出青年科学基金获得者;现为Mini-Reviews in Organic Chemistry (2017-)副主编、《有机化学》(2007至今)、Current Organocatalysis (2014至今)、《化学学报》(2015年9月至今)、Current Organic Chemistry (2016年1月至今)编委;2004年入选国家七部委首批“新世纪百千万人才工程”国家级人选;2005年获安徽省委组织部、安徽省人事厅、安徽省科学技术协会颁发的“第七届安徽省青年科技奖”;2005年享受国务院特殊津贴;2007年获“药明康德生命化学研究奖”;2012年获Asian Core Program Lectureship Award;2017年获台湾科技部化学推动中心访问讲座(Visiting Lectureship);近年来在富勒烯机械化学、富勒烯自由基化学、富勒烯电化学、无溶剂有机合成、C–H键活化等富勒烯化学和绿色化学等研究领域中取得研究成果,在Nature、J. Am. Chem. Soc.、Angewandte Chemie International Edition、Chem. Sci.、ACS Catal.、Org. Lett.、Chem. Commun.、Chem. Eur. J. 等著名期刊上发表210余篇。