近期,内蒙古师范大学化学与环境科学学院科研团队在可见光催化领域取得新进展,相关成果以“Copper-Catalyzed Amination of Polyfluoroarenes via Decarbonyla-tive Metallaphotoredox”为题,以Letter形式在化学领域高水平期刊《有机化学快报》(Organic Letters,中科院一区TOP)上发表,内蒙古师范大学教授包永胜教授、讲师刘丹为论文共同通讯作者,刘丹与2025届硕士生胡娟为共同一作。
苯胺类化合物广泛存在于天然产物、药物及生物活性分子中,因此发展高效构建C−N键以合成苯胺类化合物的方法受到了国内外研究者的广泛关注。金属光氧化还原(Metallaphotoredox)策略将光氧化还原与过渡金属催化相结合,能够实现以游离胺作为氨源合成苯胺类化合物,是近几年提出的构建C−N键的高效方法。然而, 由于N−H键对酸性环境较为敏感且键能较低,迫切需要开发一种更加通用、稳定的替代氨源从而实现高效合成苯胺类化合物的方法。

图 1. 光诱导苯胺类化合物的合成方法 (图片来源:Org. Lett.)
酰胺因其结构稳定性高于游离胺,是一种在蛋白质、天然产物和药物等生物相关分子中更为普遍存在的结构单元。本文首次报道了一种在室温下以多种草酰胺酸为氨源,实现多氟芳烃高效胺化的成功方案。基于控制实验和机理研究,团队提出了一种新颖的脱羰金属光氧化还原(Decarbonylative Metallaphotoredox)策略,涉及光诱导的激发态铜催化脱羧、氨基甲酰自由基的加成和铜氨基甲酰配合物的脱羰等过程。这种光氧化还原与过渡金属催化脱羰基过程的协同,为通过草酰胺酸、甲酰胺、酯或醛的脱羰基反应构建碳-氮键或碳-碳键开辟了新的道路,为金属光氧化还原领域增添了新的交叉偶联模式补充。

图 2. 控制实验和机理研究(图片来源:Org. Lett.)
该研究依托内蒙古自治区绿色催化重点实验室(2024年重组)的科研力量与成果数据,并得到国家自然科学基金(22261044)、内蒙古科技计划项目(2025KYPT0075,2025KYPT0133)、内蒙古自然科学基金(2025MS02019)等项目的支持。

图 3. 底物范围(图片来源:Org. Lett.)
论文链接:https://doi.org/10.1021/acs.orglett.6c00574
图文:化学与环境科学学院
编辑:燕书羽 初审:刘燕荣 复审:云桦 终审:王志强