明斯特大学Armido Studer/安徽大学宣俊Sci. China Chem.：亚硝基化合物的光化学转化新进展

学术 2024-07-29 09:27 北京

亚硝基化合物由于具备丰富的反应性，在合成化学领域中占据了不可或缺的地位。亚硝基 (-NO) 基团与不同的原子 (C, N, O, S) 相连接，展示出了多种不同反应活性，可分别作为亲电试剂、亲核试剂、双自由基前体和自由基受体参与反应，表现出独特的区域选择性 (图1)。亚硝基芳烃等C-亚硝基化合物广泛应用于亚硝基烯、亚硝基Aldol、杂Diels-Alder、自由基、金属催化胺化和环化等反应。其他类型的亚硝基化合物 (N, O, S) 如，亚硝胺、亚硝酸酯和亚硝基硫醇，分别能够参与金属催化C-H活化、亚硝化、肟化、重氮化、硝化、氧化和多组分反应等过程。

图1. 亚硝基化合物的反应性和种类

20世纪30年代，化学家们观测到N-NO键在高能紫外光的照射下会均裂成为NO自由基和氮原子中心自由基，从而开启了亚硝基化合物参与的光化学反应研究的先河。此后，Barton、Cho和Motherwell等人分别开创性地探索了亚硝酸酯、亚硝胺和亚硝基硫醇的光化学均裂和自由基转化过程，包括远端C-H官能化，烯烃和炔烃的双官能化等反应。这些早期研究伴随近年来可见光催化技术的发展逐步吸引了化学工作者对亚硝基化合物在可见光转化反应中的兴趣，开辟了该领域的新途径。

图2. 亚硝基化合物的光化学转化反应

基于对课题组前期在亚硝基化合物参与的光化学转化的研究基础 (Org. Lett. 2019, 21, 4234; CCS Chem. 2020, 2, 2764; Org. Chem. Front. 2021, 8, 5982; Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 8547; Chem. Sci. 2022, 13, 9749； ACS Catal. 2022, 12, 11129; J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 8770; Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202312031)，近日，安徽大学宣俊课题组和明斯特大学Armido Studer课题组合作，对其光化学转化进行了系统总结。该综述从不同种类的亚硝基化合物出发，全面介绍了亚硝基化合物在可见光照射下的独特光化学反应性 (图2)。亚硝基芳烃、酰氧基亚硝基化合物、亚硝胺和亚硝酸酯等，在简单温和的光反应条件下均可转化为含有NO双杂原子的复杂分子或杂环化合物。亚硝基芳烃具有亲核、亲电和双自由基性质，可作为可见光诱导下产生的活性中间体自由基、卡宾和乃春的受体。其中，生成的氮氧自由基、硝酮化合物和偶氮化合物，可进一步完成多种类型的转化过程，从而构建复杂化合物，部分无催化剂和添加剂的策略使转化过程更绿色温和。同时，X-亚硝基化合物 (如酰氧基亚硝基化合物、亚硝胺和亚硝酸酯) 在可见光的诱导下均裂的策略，可应用于区域选择性自由基烯烃/炔烃的双官能化反应和环化反应。这些具有高原子经济性的方案在现代合成化学领域备受关注，部分策略原位生成亚硝基化合物并完成相应的官能化反应，兼具步骤经济性的特点。

综上所述，该论文详细阐述和讨论了不同类型亚硝基化合物的光化学转化反应过程，为研究人员探索亚硝基化合物的转化新模式和发展绿色高效合成新方法提供了思路。

该论文于近期发表于《Science China Chemistry》上，安徽大学宣俊教授与明斯特大学Armido Studer教授为共同通讯作者，安徽大学为第一通讯单位，安徽大学博士研究生陈泽乐为文章第一作者。

宣俊课题组主页：https://www.x-mol.com/groups/jun_xuan

Studer课题组主页：https://www.uni-muenster.de/Chemie.oc/studer/index.html

论文信息

Emerging Progress: Photochemical Transformation of Nitroso Compounds

Ze-Le Chen, Qiang-Qiang Li, Armido Studer^*, Jun Xuan^*

Sci. China Chem., 2024, DOI：10.1007/s11426-024-2096-6

【长按识别直达原文】

END

http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIwMTU5Mzg1OA==&mid=2650715601&idx=1&sn=2952f9389bb881adbc303a9fde37df40

中国科学化学

《中国科学：化学》（中文版）和Science China Chemistry（英文版）是由中国科学院和国家自然科学基金委员会共同主办的综合性化学期刊，致力于快速报道化学科学及相关交叉领域的最新研究成果、最新研究进展及发展趋势等。

最新文章

大连化物所汪国雄/高敦峰团队：通过可再生能源驱动的电催化升级乙烯

孟庆斌研究员&李春举教授综述：大环化合物在化学毒剂对抗方面的应用研究

天津师范大学李程鹏团队等开发出一种可用于放射性阴离子核素去除的“装甲”HOFs材料

南师大周小四课题组：用于增强储镁性能的碳纳米材料修饰VS4纳米棒的定向组装策略

复旦龚鸣团队专题论述：离子效应提升电催化性能的研究进展

武汉大学邹有全教授团队：分子对接辅助光敏抗菌剂的设计、合成与应用

福建物构所陈忠宁团队：蓝光发射的0D Bi3+掺杂锌基卤化物用于高分辨率远程测温

侯剑辉课题组：基于萘酰亚胺阴极界面层材料的有机光伏电池实现20.2%的能量转换效率

四川大学余达刚、廖黎丽等：电化学促进二氧化碳参与芳基乙烷非环状碳碳键断裂羧基化

湘潭大学谢鹤楼教授/北京大学陈尔强教授团队封面文章：可用于先进光电子学的高效室温磷光液晶高分子光波导材料

Sci. China Chem. 2024年第9期目录

苏州大学李永舫院士团队李耀文教授：采用全溶液法实现了基于银纳米线顶电极的高性能有机太阳能电池

太原理工大学王丕&山西大学夏丹玉：基于柱芳烃的手性液晶及超分子自组装诱导的手性放大

《中国科学：化学》出版“手性发光材料”专刊

张献明教授课题组：成功构筑用于精确锂离子和阴离子/溶剂分离的金属有机纳米片离子筛分膜——实现高稳定锂金属电池应用

北理工许颜清/王蔚芝&首师大魏玮：苝二酰亚胺基超分子胶囊用于肿瘤乏氧触发的光热/化疗联合治疗

武汉理工大学吴迪团队：甲硫基侧链修饰策略构筑的高迁移率双极性苯并二噻吩类醌式小分子

南京大学陈尚尚课题组：聚磷酸咔唑空穴传输材料实现高效稳定的有机太阳能电池

天津科技大学赵倩/李盛华课题组：原位聚合酒石酸的有机RTP材料——从天然产物到智能刺激响应磷光材料

李志波、洪缪、王玉忠等20余位专家合著综述：可按需解聚的新型可持续聚合物

Sci. China Chem.综述：表面活性剂-金属有机框架复合材料及其衍生物在电催化领域的研究进展

华东师范大学王威课题组：基于双刺激响应性手性[2]轮烷首次实现了四种状态可切换型圆偏振发光体系的构筑

清华寇会忠等通过Hofmann型框架操纵客体响应的自旋转变实现了可切换荧光

华中师范大学余颖教授联合佛山大学黄楚强博士综述：电解海水阳极系统氯抑制的挑战和策略

吉林大学吴宗铨课题组综述：基于自组装的圆偏振发光材料的研究进展

李凯课题组提出一种金属微扰模块化构筑高效TADF铸币金属配合物的方法

大连工业大学李苗等：应用质子调节光诱导电子转移过程对肿瘤进行时间和空间双重维度高效协同治疗的前药开发及其应用研究

北京大学吕华/大连理工大学任伟民等：探索基于α-氨基酸N-硫代羧酸酐与环硫醚交替共聚合方法制备可持续高分子

天津大学刘哲课题组通过构建新型热电纳米复合材料实现肿瘤靶向光热-热电协同治疗

明斯特大学Armido Studer/安徽大学宣俊Sci. China Chem.：亚硝基化合物的光化学转化新进展

Sci. China Chem. 2024年第8期目录

南科大刘柳课题组Sci. China Chem.: 大位阻异吲哚啉取代基构筑双亲性环烷基胺基锡宾

福州大学侯琳熙团队/上海交大罗正鸿团队：通过低共熔溶剂控制可逆络合介导聚合

《中国科学：化学》2024年上半年最受关注微信文章

Science China Chemistry文章精选：生物质电合成合集

张浩可/唐本忠揭示非共轭结构在构建发光材料上的优势：空间电荷转移vs价键电荷转移

中山大学张杰鹏和周东东课题组通过优化MOF孔结构实现了室内湿度控制性能新纪录

南开大学仇友爱课题组综述：电化学小分子耦合有机底物的高效转化

吉林大学张越涛教授课题组：Lewis酸碱对催化乙烯基吡啶的活性和序列可控聚合

大连理工大学于泽教授课题组: 萘菁铜空穴传输材料实现高效稳定钙钛矿太阳能电池

华东理工大学马骧课题组：基于三线态-单线态Förster共振能量转移的寿命可调圆偏振发光聚合物

中国科学院化学研究所张军研究员团队：木质纤维素组分分离新溶剂与秸秆木质素利用

Science China Chemistry：含氮化合物的催化合成

北京化工大学郭金宝课题组：氢键型荧光光开关构筑的双重响应圆偏振发光胆甾相液晶弹性体

国家纳米科学中心陈春英院士联合多位大科学装置技术专家及用户专家综述：大科学装置发展路线图

Science China Chemistry文章精选：电催化CO2转化

Science China Chemistry文章精选：多相催化

Sci. China Chem. 2024年第7期目录

Science China Chemistry综述：人工智能在有机合成和高分子合成中的应用

第六届国际金属有机与催化会议（OM&CAT-6）第二轮通知

分类

时事

民生

政务

教育

文化

科技

财富

体娱

健康

情感

旅行

百科

职场

楼市

企业

乐活

学术

汽车

时尚

创业

美食

幽默

美体

文摘

原创标签

时事社会财经军事教育体育科技汽车科学房产搞笑综艺明星音乐动漫游戏时尚健康旅游美食生活摄影宠物职场育儿情感小说曲艺文化历史三农文学娱乐电影视频图片新闻宗教电视剧纪录片广告创意壁纸头像心灵鸡汤星座命理教育培训艺术文化金融财经健康医疗美妆时尚餐饮美食母婴育儿社会新闻工业农业时事政治星座占卜幽默笑话独立短篇连载作品文化历史科技互联网

发布位置

广东北京山东江苏河南浙江山西福建河北上海四川陕西湖南安徽湖北内蒙古江西云南广西甘肃辽宁黑龙江贵州新疆重庆吉林天津海南青海宁夏西藏香港澳门台湾美国加拿大澳大利亚日本新加坡英国西班牙新西兰韩国泰国法国德国意大利缅甸菲律宾马来西亚越南荷兰柬埔寨俄罗斯巴西智利卢森堡芬兰瑞典比利时瑞士土耳其斐济挪威朝鲜尼日利亚阿根廷匈牙利爱尔兰印度老挝葡萄牙乌克兰印度尼西亚哈萨克斯坦塔吉克斯坦希腊南非蒙古奥地利肯尼亚加纳丹麦津巴布韦埃及坦桑尼亚捷克阿联酋安哥拉