武漢大學 雷愛文教授團隊 Angew. Chem.：多環芳烴選擇性電化學加氫
芳烴通常來源於化石燃料，在自然界中含量豐富，在研究實驗室和工業過程中作爲合成材料發揮着至關重要的作用。這些化合物的氫化反應是一個關鍵的過程。目前，芳烴脫芳加氫反應主要有兩種方法。一種是Birch式還原，在低溫下使用鹼金屬和液氨或使用過量的還原劑生成環己二烯結構。電化學Birch還原從20世紀40年代由Birch, Mohilner, Miller等人發展起來，Li或Na通過電還原原位生成並在還原過程中發揮作用。在這些傳統方案中，苛刻的條件對官能團耐受性、化學選擇性和生產的安全可擴展性造成了限制。最近，Baran團隊展示了分別利用鍍鋅鐵絲陰極和高頻交流電進行無鹼金屬Birch還原，但實現多環芳烴選擇性脫芳加氫仍然是一個挑戰。 非共軛的1,4-二氫萘和1,2,3,4-四氫萘是有用的藥物骨架。以廉價、易得的多環芳烴爲原料，選擇性合成具有sp3碳中心的有機骨架，在合成化學中具有重要意義。電化學多環芳烴加氫過程涉及多個步驟，產生多種還原產物。挑戰在於控制多環芳烴還原的選擇性，以獲得與芳烴結合的非芳烴環結構。
1. 報道了在溫和條件下進行多環芳烴選擇性電化學加氫反應，通過改變反應溶劑，控制質子轉移速率來獲得芳烴的各種氫化產物，控制多環芳烴中特定芳烴環的完全和部分還原。2. 使用質子添加劑作爲氫源引發析氫反應，破壞了受控的質子遷移。胺作爲一種常見且廉價的犧牲試劑，在陽極氧化過程中可以逐步釋放質子。同時，胺氧化提供電子，無需犧牲陽極，使反應條件更溫和。3. 機理研究闡明瞭原位質子生成和界面調節在控制反應選擇性中的關鍵作用。該方案具有非常高的官能團耐受性，爲實現電化學選擇性氫化提供了一條新途徑。
Figure 1. Hydrogenation of arenes.（圖片來源：Angew. Chem. Int. Ed.）Figure 2. Reaction optimization and characterization of selective hydrogenation of arenes.（圖片來源：Angew. Chem. Int. Ed.）Figure 3. Substrate scope of partial reduction.（圖片來源：Angew. Chem. Int. Ed.）Figure 4. Substrate scope of full reduction.（圖片來源：Angew. Chem. Int. Ed.）Figure 5. The studies of application and mechanism.（圖片來源：Angew. Chem. Int. Ed.）
Hao Li, Hong Yi*, Wu Li*, Aiwen Lei* et al. Scalable and Selective Electrochemical Hydrogenation of Polycyclic Arenes. Angew. Chem. Int. Ed. 2024.
DOI：10.1002/anie.202407392
https://doi.org/10.1002/anie.202407392
微信羣統一爲先添加小編微信 B297984，再拉大家進羣(添加微信時請備註 姓名-學校)
