中国科学家突破惰性烷烃转化瓶颈
河南日报
2024-02-08 14:23:25
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记者2月6日从中山大学获悉，该校化学学院胡鹏教授团队在知名国际期刊《科学》上刊发成果，报告了一种光催化分子间自由基采样方法，在惰性的C-H（碳-氢）键的化学转化层面实现了“精确制导”。这种转化方式条件简单、环境友好，能够大大缩短反应步骤，不仅可以生成附加值更高的精细化学品，还可以用于生物活性分子的快速精准后期修饰，有望加快药物的研发。
在一个有机分子中，C-H键是基本的结构单元。如果能够选择性地对某一个位置上的C-H键进行活化，就能极大减少反应过程中的非必要废弃物，还能高效地将烷烃等大宗石油化工原料转化成附加值更高的精细化学品。这个问题一直是有机化学中的挑战。
控制反应的选择性，是这个问题的难点。低选择性的催化反应会产生一个或多个副产物，从而导致不必要的废弃物或环境不友好的过程，不利于可持续发展。在烷烃的生成加工中，工厂一般在比较剧烈的催化条件下，通过多步反应才能得到预定的产物。这个过程会产生大量废料和能量消耗，总体效率低下，带来较大的环境负担。
通过多次实验，团队探索出一种新的反应模式，这种新方法大大降低了C-H键选择性官能团化的难度。“我们的方法条件温和，能够在实验室级别放大制备规模，并且有较高的底物适用性，可以兼容烯烃、炔烃、氯、溴、酯等容易进一步转化的官能团。”论文作者黄雅豪说。（记者郑天虹、杨淑馨）
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