image: 常温常压可见光柔和条件下芳胺变酚 view more
Credit: ©《中国科学》杂志社
近日，《国家科学评论》杂志在线发表了华东师范大学姜雪峰课题组的研究成果，该团队利用铀酰离子催化突破了无取代芳胺碳氮键活化，实现了室温可见光催化下的“芳胺变酚”过程，构建了一系列单取代、多取代苯酚，甚至完成了系列功能分子【如氨基酸、萜类（龙脑、薄荷醇）、药物（布洛芬、奥沙普秦、吲哚美辛）】的后期修饰。该策略不仅能实现流体放大，且效率相较于瓶式反应最高提升300多倍，体现其工业应用前景。详细的机理验证清晰地阐明了无取代芳胺碳氮键活化获得苯酚的过程：（1）自由基淬灭实验、紫外可见实验、荧光淬灭实验以及氢谱跟踪，说明铀酰离子在蓝光（460 nm）激发下形成激发态，且被质子化的苯胺通过单电子转移形式淬灭；（2）氧标记实验及氮谱跟踪实验，说明苯酚中氧来源于水，苯胺中氮以氨气的形式离去；（3）通过对比其它光敏剂以及前期报道，说明水中的氧是经过铀酰离子裂解水后产生的二聚过氧铀引入；（4）开关实验和量子效率实验显示反应过程中存在自由基链过程。
华东师范大学姜雪峰课题组开发的芳胺变酚策略：1）首次实现了无保护芳胺碳氮键的直接活化，为惰性键的活化提供了新的催化模式。2）实现了同一光催化剂多种功能的协同作用，为光催化剂的运用开发提供了新思路。
研究详情请见原文：
From Aniline to Phenol: Carbon-Nitrogen Bond Activation via Uranyl Photoredox Catalysis
https://doi.org/10.1093/nsr/nwab156
Journal
National Science Review