无机小分子是一类丰富的化学物质，安全、价廉且易于分离，是非常理想的官能团前体。但由于其具有的热力学稳定性、动力学惰性和高键解离能等特点，高效的小分子选择性转化仍极具挑战性。近年来，有机电化学由于具有绿色、高效、精准的优势，受到了化学家们极大的关注。有机电合成反应使用廉价、绿色的电替代化学氧化还原剂，可使化学反应在温和的条件下进行。电化学合成具有的独特优势，使其成为小分子耦合有机底物的高效转化的重要手段之一。自2020年成立课题组成立以来，南开大学仇友爱团队致力于“电化学小分子耦合有机底物的高效转化”研究，例如：使用CO2作为羧基源，实现了电化学还原羧化反应（Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202207746; Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202210201; Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202214710）；使用氘水作为氘源，实现了高效的电化学还原氘化反应（Nat. Commun. 2022, 13, 3774; Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202312803; Nat. Commun. 2024, 15, 3832; Nat. Commun. 2024, 15, 2780）；使用H2O作为氧源，实现了电化学氧化反应（Nat. Commun. 2023, 14, 6467）等。鉴于此，南开大学仇友爱课题组受邀在Sci. China Chem.发表题为“Electrochemical conversion of organic compounds and inorganic small molecules”的综述文章，系统总结了电化学小分子耦合有机底物的高效转化的最新进展。文章以小分子与不同类型的有机底物的反应为切入点，对相关研究实例进行分析总结，重点介绍了二氧化碳、水/重水、氨气和二氧化硫在电合成中的应用，包括羧化反应、氘化反应、氧化反应或磺化反应等。作者对该领域存在的挑战、未来潜在的研究方向和亟待解决的问题进行了剖析和展望，期望本综述将有助于研究人员理解电化学小分子耦合有机底物转化的重要性以及未来巨大的应用潜力。![]()
论文第一作者为南开大学2023级博士研究生曾伟美，通讯作者为仇友爱研究员。详见：Zeng W, Qiu Y. Electrochemical conversion of organic compounds and inorganic small molecules. Sci. China Chem., 2024, DOI: 10.1007/s11426-024-2036-0.
仇友爱课题组网站：https://www.x-mol.com/groups/qiu_youai
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