吲哚及其衍生物是一类重要的杂环化合物, 也是多种天然产物和合成药物的骨架分子. 3-碘吲哚在其选择性功能化中充当着重要的中间体. 电化学氧化廉价易得的碘盐, 促使邻炔基苯胺分子内环化, 便捷地合成了一系列3-碘吲哚类化合物, 目标化合物可获得良好至优秀的产率. 该方法条件温和, 官能团适用范围广, 无需额外添加氧化剂和碱, 是一条操作简便、绿色可持续地合成3-碘吲哚类化合物的途径.

通过电氧化醛和醇合成了一系列酯类化合物. 该电合成反应在室温下即可进行, 无需惰性气体保护、外源氧化剂、氮杂卡宾(NHC)催化剂和碱[如DBU (1,5-二氮杂二环[5.4.0]十一烯-5)等的参与. 反应采用简单易得的不分隔电解槽和恒电流模式, 具有反应条件温和、底物适用范围广、原料廉价易得和操作简便等优点, 为酯类化合物的绿色合成提供了一种新策略.

报道了无金属可见光诱导的苯乙酸衍生物脱羧. 在无添加剂条件下, 使用廉价的氘源成功地实现了酸的直接脱羧单氘化. 此外, 在空气存在时, 类似的催化体系能够通过脱羧氧化生成酮.

电化学有机合成使用无痕的电子替代化学氧化还原试剂, 是一种环境友好的合成方法. 利用碘化钾作为电解质和催化剂, 乙腈和水的混合溶液作为溶剂, 在非分离式电解池中实现了α-酮酸、异腈和水的电化学脱羧酰基化和接力水合反应, 高效合成了一系列的α-酮酰胺化合物. 该电化学反应无需使用化学氧化剂, 无需过渡金属催化剂, 具有反应条件温和等优点.

α-硫醚化羰基化合物广泛存在于自然界和各行业领域, 是合成杂环的重要中间体, 传统的羰基硫醚合成方法通常需要将底物预功能化, 将其从亲核试剂转化为亲电试剂, 合成方法繁琐复杂, 因此探索一种新型的羰基化合物的硫醚化反应非常重要. 开发了一种在可见光条件下, 利用酮类化合物和硫酚的氧化脱氢偶联反应合成硫醚化合物的方法. 在光催化体系下, 无需任何金属, 该反应使用廉价易得的空气作为氧化剂, 成功实现高原子经济性和广泛的底物适用范围, 为C—S键的直接构建提供了更为简便的方法.

芳烃三氟甲基化合物价廉易得, 通过对其C(sp³)—F键进行选择性切断是合成含偕二氟基团医药中间体的重要途径. 然而, 该转化中面临着巨大挑战, 如C(sp³)—F键难以活化, 以及如何实现选择性脱单氟键等问题. 近年来该领域发展迅速, 取得了一系列重要的研究成果. 如通过对三氟甲基的转化, 开发出了构建偕二氟烷基基团的简洁而高效的方法,其中涉及二氟烷基自由基或二氟甲基碳阳离子中间体. 根据ArCF₃选择性切断单C(sp³)—F键的策略进行分类, 对该领域最新研究进展进行了概述.

发展了一例空气氛围下氧气作为无污染氧化剂合成α-酮酯的方法. 以易得的α-重氮酯为起始原料, 该转化在采用曙红Y作为光敏剂的光诱导条件下进行. 反应在室温和空气氛围下操作, 底物兼容性好. 提供了一个绿色、简便合成结构多样的α-酮酯的方法.

以荧光素为有机光催化剂, K₂S₂O₈为氧化剂, 在室温氮气保护下研究了β-萘酚与二芳基氧化膦的区域选择性邻位C—H膦酰化反应. 该反应条件温和, 官能团适用范围广, 产率高, 区域选择性好, 是β-萘酚改性的理想而实用的选择. 实验结果揭示反应通过自由基途径进行.

在有机合成化学中, 硝酮作为有机合成中重要的1,3-偶极子, 由于其具有稳定性好、易合成和反应活性高等优点, 能够参与各种有机合成反应, 如氧转移反应、环加成反应、重排反应以及C—H键活化等, 可以用于合成各种各样的杂环化合物, 是进一步构建复杂分子的重要有机砌块. 近年来, α,β-不饱和硝酮由于其α,β-不饱和键具有较强的化学转化能力, 可以参与各种新型的化学转化合成结构新颖的杂环化合物, 从而引起了合成化学家的广泛关注. 综述了近十年来α,β-不饱和硝酮合成的新策略, 及其应用于构建各类骨架新颖的含氮杂环化合物, 包括氧转移反应、与亲核试剂或自由基的加成反应以及各种环加成反应.

报道了一类以亚磺酸钠盐和芳基乙酮/茚酮为原料, 在无金属条件下直接C—H键功能化制备β-酮砜的合成方法, 该方法操作步骤简便、反应条件温和, 同时具有良好的官能团兼容性. 该类反应实现了从C(sp³)—H直接到C—S键的构建, 从而避免了使用强氧化剂以及底物的预官能团化. 所得到的β-酮砜类化合物可以作为有机合成中间体进行转化.

报道了一种三甲基溴硅烷促进的通过碳-碳键交叉偶联反应合成N-甲基吲哚二聚体的方法. 在温和条件下以最高95%的收率方便地合成了一系列2,3′-吲哚基二氢吲哚类化合物. 克级反应证明了该方法的实用性. 初步研究了目标产物的紫外-可见吸收和荧光光谱性质.

报道了一种无溶剂、无金属温和条件下, 对甲苯硫酚/三环己基膦介导的硝基芳烃的光化学还原反应. 该反应具有广泛的普遍适用性, 带有不同取代基和取代模式的胺类衍生物可以获得良好的产率. 因此该还原方法是一种具有潜在价值的高效合成胺类化合物的新策略.

报道了一种无过渡金属催化剂、无化学氧化剂条件下N-无保护苯胺的电化学硒醚化反应. 该反应在非分隔电解槽中进行, 实现了温和电化学条件下4-(芳基硒代)苯胺和4-(烷基硒代)苯胺化合物的高效合成. 该反应具有良好的官能团兼容性和易放大等优点, 为合成4-(烃基硒代)苯胺类化合物提供了绿色实用的合成方法.

卡宾是有机合成中的重要中间体. 在过去的几十年中, 过渡金属催化的卡宾转移反应取得了显著发展. 近年来,可见光促进的重氮化合物通过游离态卡宾的转化也开始兴起. 该类反应仅需要使用可见光作为唯一能源, 符合绿色化学理念. 自2018年Davies课题组和周磊课题组分别独立报道了芳基重氮酯在可见光照射下光解生成游离态卡宾物种以来, 光促重氮化合物的转化反应受到了越来越多科研工作者的关注, 也催生了许多绿色高效的有机合成新反应.在前人工作基础上, 进一步完善了该领域的最新进展, 综述了近期可见光照射下重氮化合物的新转化反应和国内学者的贡献, 展望了该领域的未来发展方向和所面临的挑战.

α-酮酸作为一种羧酸, 可以通过脱羧作用, 作为酰基化试剂应用于有机合成, 但是传统方法往往依赖过渡金属催化剂或高温等反应条件, 在一定程度上限制了其应用. 近年来发展的可见光诱导的有机反应由于条件温和及易于操作等优点而受到广泛关注. 综述了无金属条件下可见光诱导的α-酮酸的相关反应研究进展, 主要包括在酰基化反应和环化反应中的应用.

通过铜催化N-(邻羟基苯基)苯乙酰胺的一锅串联亚甲基碳-氢键氧基化以及噁唑环化, 实现了有用的2-酰基苯并噁唑类化合物的合成. 除了具有基于一步多键转化的独特步骤经济性, 以同样原料选择性可控的2-亚甲基苯并噁唑合成以及在合成苯并噻唑方面的扩展应用也是本工作的重要优势.

含硒杂环是一类重要的有机分子, 在医药、农用化学品、有机材料等领域有着广泛的应用. 因此, 有机分子中引入硒原子在合成化学中具有重要意义. 可见光和电化学技术是较为绿色、可持续的合成方法之一, 在不饱和键的双官能化、环化以及C—H键的直接官能化等领域开辟了广阔的应用前景. 近年来, 发展新颖的利用光电技术驱动不饱和键的硒环化反应和C—H键的直接硒化反应备受关注. 分别描述了近年快速发展的电化学驱动、可见光诱导含硒杂环的合成反应, 并对部分反应的适用范围和机理进行了讨论.

喹喔啉酮及其衍生物是一类重要的氮杂环化合物, 广泛存在于具有各种生物活性的天然产物、药物及功能材料中, 因此, 喹喔啉酮的C—H功能化引起了化学工作者的广泛关注. 电化学合成无需外加氧化还原试剂, 直接利用电子这一“清洁试剂”参与氧化还原反应, 具有反应条件温和及原子经济性好等特点, 十分符合绿色化学符合绿色化学和可持续发展的要求. 随着对电化学合成反应机理的深入研究以及反应设备的标准化, 该方法已经成为喹喔啉酮类化合物功能化的强有力工具. 综述了有机电化学在喹喔啉-2(1H)-酮C(3)—H功能化领域所取得的研究进展, 对反应的条件和机理进行了系统的总结, 并对该领域所面临的挑战及发展方向进行了展望与探讨.

报道了一种温和的经由N-羟乙基-N-芳基丙炔酰胺的自位环化及选择性邻位捕捉的方法, 并高效合成了系列含硒苯并[b]吡咯并[2,1-c][1,4]噁嗪-3-酮化合物. 反应无需过渡金属催化, 具有较高的效率和较广的底物适应范围. 该串联环化过程包含了炔烃的α-加成、ipso-环化和螺环中间体的邻位俘获.

开发了一种溶剂介导吡咯并[1,2-a]喹喔啉和N-碘代丁二酰亚胺(NIS)的区域选择性C—H碘化, 分别以CHCl₃和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂, 选择性地生成了1-碘吡咯并[1,2-a]喹喔啉和3-碘吡咯并[1,2-a]喹喔啉. 此外,吡咯并[1,2-a]喹喔啉与N-溴代丁二酰亚胺(NBS)的溴代反应得到主要产物为1,3-二溴吡咯并喹喔啉. 该方法具有反应条件简单温和、区域选择性好、底物范围广、克级合成等特点. 此外,还通过钯和碘催化的C—X (X=C, S)键形成反应研究了卤化吡咯并[1,2-a]喹喔啉产物的进一步转化.

机械力化学近年来获得广泛关注. 利用机械力促进的C—H键官能化反应的报道也日趋增多, 正在成为一个新兴的研究热点. 与传统的溶剂中进行的有机反应相比, 机械力促进的有机反应通常反应时间较短且无需溶剂, 更符合绿色合成的要求. 值得注意的是, 基于机械化学出色的性能和潜力, 一些传统合成方法中长期存在的问题也能通过机械化学方法得以解决. 因此, 及时对该领域进行总结将有助于化学工作者全面了解其发展现状, 并促进发展更高效的机械化学合成方法. 综述了近几年来机械力促进的碳氢键官能化反应研究进展及合成应用, 并对该领域存在的局限性和发展前景进行分析和展望.

芳烃苄位碳氢键的直接氧化官能团化可以实现羰基化合物的快速合成, 在有机合成中具有重要意义. 光照条件下, 利用相对绿色、易得的氧气作为氧化剂实现这一反应, 在过去十几年中获得了快速的发展. 将一种市售、廉价的化学试剂四丁基三溴化铵用于催化苄位碳氢键的光氧化反应. 在可见光照射下, 以空气作为氧化剂, 使用催化量的四丁基三溴化铵, 即可完成烷基芳烃至芳基酮的有效转化. 该反应条件温和, 不需使用添加剂, 底物适用范围广, 可作为目前苄位光氧化反应体系的有效补充.

报道了一种紫外光引发的芳基醛或芳基酮与炔烃的环化反应来构筑茚酮化合物. 该反应具有效率较高、原子经济性高、原料简单易得、环境友好、底物适应性较强等优势, 在紫外光照射, 氧气为氧化剂, 无光催化剂的条件下可以顺利进行.

芳基和砜基化合物在合成化学、药物化学、材料化学等领域具有广泛的应用价值. 因此, 其清洁、高效的构建方法备受人们的关注. 芳基偶氮砜在光、电或热条件下可以发生C—N和S—N键均裂, 产生芳基和砜基自由基, 进而发生芳基化或砜基化反应选择性构建芳基或砜基化合物. 归纳总结了近年来芳基偶氮砜参与的芳基化及砜基化反应最新研究进展, 重点介绍了其合成方法及反应机理, 并对该领域的未来发展进行了展望.

二芳基高价碘盐在有机合成中被广泛应用. 总结了二芳基高价碘试剂在可见光诱导的自由基芳基化反应中的研究进展. 根据反应类型, 分为碳碳键的形成、碳硫键的形成和碳膦键的形成三部分进行综述.

报道了一类新颖的可见光催化的1,6-烯炔参与的Kharasch加成反应. 该反应利用三氯溴甲烷和四溴化碳在光催化还原下能产生三卤代甲基自由基的特性, 实现其在fac-Ir(ppy)₃与可见光作用下与1,6-烯炔发生Kharasch加成反应, 区域选择性地合成了具有环外双键以及季碳的1-茚酮衍生物, 产率中等至良好. 基于实验结果及文献报道, 提出了合理的反应机理, 涉及三卤代甲基自由基的原位形成、自由基引发的加成环化以及自由基交叉偶联等. 此外, 该反应具有底物普适性广、高官能团兼容性、100%原子利用率、条件温和、操作简便等优点, 从而为具有潜在应用价值的1-茚酮骨架的构建提供了一种绿色、温和且高效的合成策略, 符合绿色化学理念.

N-羟基邻苯二甲酰亚胺(NHP)酯可以由对应的羧酸衍生而来, 是一类价廉、易得、稳定、具有高光活性的化合物. 近年来, NHP酯类化合物在光催化脱羧反应中受到了广泛关注. 根据光催化剂的类型, 综述了可见光促进下NHP酯参与的烷基化反应的研究进展.