电合成已成为有机化学中一种多功能和可持续的工具，为在温和和环境友好的条件下构建复杂的分子结构提供了有效途径。然而，传统的电化学方法主要依赖于阳极氧化或阴极还原，限制了它们使用单个电极实现氧化还原-中性转化的能力。
1. 引入了一种线性配对电解策略，绕过了单个电极实现氧化还原-中性转化的限制，实现了苯并呋喃与乙烯基重氮化合物的氧化还原中性（3 + 2）环化，在合成化学和医学上具有重要的应用价值。
2. 选择3-苯基苯并呋喃作为模型底物与乙烯基重氮化合物反应。以碳毡为阳极和阴极，乙腈和少量六氟异丙醇（HFIP）为溶剂。在室温、惰性气氛下，3 mA恒电流电解4 h，以76%产率得到目标产物。
3. 机理研究表明，转化过程通过连续的阳极氧化和阴极还原进行，利用自由基阳离子途径提供具有高选择性的多环化合物。循环伏安法和原位电化学质谱法（EC-MS）彻底验证了这一过程的效率和机制，并得到理论计算的支持，揭示了氧化还原-中性电化学转化的潜力。 ![]()
Figure1.Strategies involving linear paired electrolysis enable redox-neutral (3+2) annulation.（图片来源：J. Am. Chem. Soc.）
Table 1. Optimization of Reaction Conditions （图片来源：J. Am. Chem. Soc.）
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Figure 2. Substrate scope of linear paired electrolysis enables redox-neutral (3 + 2) annulation. （图片来源：J. Am. Chem. Soc.）
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Figure 3. (a) Linear paired electrolysis enables redox-neutral (3 + 2) annulation of alkenes with vinyldiazo compounds. (b) Gram-scale synthesis. (c) Cycloaddition product diversification. （图片来源：J. Am. Chem. Soc.）
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Figure 4. (a) Control experiments utilizing direct current (DC) and alternating current (AC) separately in divided cells. (b) Cyclic voltammetry experiments: oxidation peaks of 1a and 2a. (c) Cyclic voltammetry experiments: reduction peaks of 1a and 2a. (d) Cyclic voltammetry experiment of the system: positive initially. (e) Cyclic voltammetry experiment of the system: negative initially.
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Figure 5. (a) Schematic diagram of in situ electrochemical mass spectrometry and the exact mass of reactant, intermediates, and product. (b) The ion intensity changes of [1b+H]+ and 1b radical cation were recorded in real-time using extracted ion chromatograms (EICs). The electrolysis commenced at 0.15 min. (c) High-resolution mass spectrum of 1b and 2a under electrolysis. (d) Free energy profile of the annulation between radical cation 1k′ and vinyldiazo compound 2a. （图片来源：J. Am. Chem. Soc.）
Lei Nie, Xiaotian Qi*, Aiwen Lei*, Hong Yi* et al. Linear Paired Electrolysis Enables Redox-Neutral (3 + 2) Annulation of Benzofuran with Vinyldiazo Compounds. J. Am. Chem. Soc. 2024.https://doi.org/10.1021/jacs.4c12925微信群统一为先添加小编微信 B297984，再拉大家进群(添加微信时请备注 姓名-学校)。欢迎私信投稿（文章解读、招聘等）
