最近，本院王毅、潘毅教授團隊首次實現了電化學下各類醇的脫氧芳基化反應。這一成果以“Alkyl Carbazates for Electrochemical Deoxygenative Functionalization of Heteroarenes”為題在線發表在Angew. Chem. Int. Ed上（10.1002/anie.202001571）。

    醇類化合物是化學工業中和實驗室最常見的原料之一，其擁有著種類多樣的分子結構，利用醇脫氧產生烷基自由基在有機化學中極具價值。然而醇的C-O鍵鍵能較高（BDE～95 kcal/mol），很難裂解釋放烷基自由基（?R）。傳統的脫氧反應通常需要高溫回流、有毒的錫試劑和金屬催化劑，并且一級和二級醇往往不能兼容。2019年，王毅、潘毅團隊實現了各類雜環的電化學硫化(ACS Catal. 2019, 9, 1630?1634)和電化學遷移反應（Org.Lett. 2019, 21, 1857-1862）。通過電化學的方式實現更溫和的脫氧反應，對于醇類的活化和芳基的修飾是具有普遍意義的。

     該團隊發現，簡單醇的肼基甲酸酯（carbazate）能夠氧化產生相應的酯基自由基（圖一），這類反應往往集中在甲酯和乙酯，而對于其他醇的肼基甲酸酯往往不能得到烯烴加成的產物，因此作者猜測carbazate在產生酯基自由基后可能會進一步裂解產生烷基自由基。并且結合肼基在電化學條件下容易氧化離去的性質，作者開發了一種電化學氧化肼基甲酸酯裂解產生烷基自由基的新方法，實現電化學條件下醇的脫氧反應。

    該反應對于各類簡單的一級，二級，三級醇都能較好的適用，對于含手性碳的復雜天然醇也能得到目標產物。并且通過適當的增加反應電流和延長反應時間，可以將模板反應放大到克級規模（圖二）。

    該反應同時適用于嘧啶，吡嗪酮，異喹啉，喹唑啉，咖啡因等各類含氮雜環。對于連著給電子基團，吸電子基團以及N上連有環丙烷，酯基，芳基，氰基，含氧環烷烴等都能較好的兼容（圖三）。

圖三 含氮雜環的拓展 

    自由基捕獲實驗證實了叔丁基自由基的存在，同時使用肼基甲酸甲酯得到了甲酰氧基化的產物，證明了該反應中烷基自由基是由酯基自由基脫羧產生，循環伏安圖表明肼基甲酸酯很容易在電化學條件下氧化引發并且多個氧化峰表明經歷多次氧化。由此提出了相應的反應機理，肼基甲酸酯在陽極經歷多次氧化脫氫生成重氮烯中間體C，然后再次氧化脫去一分子氮氣生成自由基E，自由基E不穩定會進一步裂解脫去一分子二氧化碳生成烷基自由基F（圖四）。 

圖四 機理驗證和反應機理

       本文第一作者為2017級博士研究生高永源， 該工作得到國家自然科學基金（21772085 , 21971107）、配位化學國家重點實驗室和江蘇省先進有機材料重點實驗室的經費資助。

全文鏈接：https://doi.org/10.1002/anie.202001571