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光催化平台

光催化平台


传统催化

光催化

备注

能量形式

热能

光能

能源可再生

反应形式

亲电+亲核

自由基

反应形式更多样

放大装置

釜式

连续流

更有利于连续化、自动化

1.光催化平台介绍

催化平台从20219月开始筹建,并于2022年初并入催化研究室进行共建,主要任务是利用光催化合成方法和工艺技术实现绿色高附加值产品合成。该类光催化化学工艺具备的特点如下:1.绿色低碳。采用光媒介,属于绿色可再生能源;2.简洁高效。通过自由基途径参与反应,缩短传统合成工艺路线;3.附加值大,能在温和条件下解锁新化学转化。结合js06金沙所有网址js司在连续流领域长达十几年的技术沉淀,在改善了釜式反应光受限问题,亦将非自由基链增长类型反应的放大变成了可能。基于光催化策略,在多个项目中已实现了降低成本,绿色低碳的目的,按照反应类型已初步实施光催化脱羧、光催化卤代、光催化氧化和光催化重排。

2.光催化反应介绍

a) 光催化脱羧

光催化脱羧反应,可以利用天然的羧酸、氨基酸为起始原料,获得的产物能广泛用于系列的CDMO结构片段。如下图,采用光催化脱羧反应和脱羧偶联反应将能快速构建系列的胺类化合物。另外,光催化脱羧后形成的自由基也可利用氧气等参与该类反应,实现光催化脱羧氧化,光催化脱羧取代和光催化脱羧Minischi反应等。

图片1

b) 光催化卤代

光催化C-H卤代反应,将负氢C-H键进行卤代转换,获取官能团化的卤代烃,该类卤代烃广泛用做药物合成中间体。相比于传统采用AIBN,BPO为自由基引发剂的自由基卤代反应,光催化反应不仅可以实现C(SP3)-H的卤代烃转化;且其自由基链式反应条件更易控制,生产安全性更高;另外对于同时具有多反应位点底物的单卤代往往还能获得让人惊喜的结果。

图片2

c) 光催化氧化

类似于C-H卤代反应,光催化a-氧化反应可利用空气中的氧去捕捉自由基中间,从而直接获得相应酮或者醛;采用类似策略,亦可以采用空气实现氧化胺、醚类的a-位,然后获得对应的酰胺和酯类化合物。

图片3

d) 光催化重排

利用光直接作用于底物分子激发成到SOMO轨道,从而支持[2+2]环加成和自由基重排的反应特性,获取传统热力化学所不能获取的转换。

图片4





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