引用本文:张艳敏, 王君, 郭国哲, 等. 光催化苄位C—H键官能团化研究进展[J]. 化学试剂, 2024, 46(12)：22-31.
背景介绍
光催化苄位C—H键官能团化研究进展显著，亮点纷呈。该技术以光能驱动，实现苄位C—H键的高效、绿色转化，为复杂有机分子合成提供新策略。研究不仅简化了合成步骤，提高了产率，还展现出广泛的底物适用性和良好的官能团耐受性。此外，光催化技术以其环境友好、条件温和的特点，为绿色化学和可持续发展做出了积极贡献，成为有机合成领域的研究热点。
文章亮点
文章全面综述了光催化苄位C—H键官能团化的快速发展，深入探索了其在有机合成中的广泛应用。光催化技术的崛起，不仅加速了有机合成技术的进步，更为环境保护和可持续发展目标提供了有力支持。
内容介绍
1 烃基化反应
1.1 烷基化反应
1.2 烯基化反应
1.3 芳基化反应
2 烃氧基化反应
3 羧基化反应
2015年，Masuda等[26]报道了通过紫外光激发苄位C—H键与二氧化碳的羧基化反应（图18），实现了苄位C—H键的羧基化。在反应中，在紫外光的激发下利用邻碳基引导基团对苄位C—H键进行羧基化。
4 酰基化反应
2012年，DiRocco等[29]报道了一种通过N-杂环卡宾（NHC）/光氧化还原协同催化N-芳基四氢异喹啉的苄位C—H键的酰基化反应的研究（图21），实现了苄位C—H键的酰基化。
5 磺酰基化反应
2018年，Wang等[34]报道了通过光氧化还原催化苄位C—H键的磺酰基化反应的研究（图25），实现了苄位C—H键的磺酰基化。在反应中，生成的苄基自由基与磺酰基自由基只作为中间体而存在。
6 酯基化反应
2021年，Maeda等[37]报道了利用光氧化还原催化苄位C—H键的酯基化反应（图26），利用不同含苄基的底物与高价的碘试剂进行偶联，实现了苄位C—H键的酯基化。
7 氰基化反应
2011年，Pan等[40]报道了一种有机染料玫瑰红（RB）与氧化石墨烯协同催化苄位C—H键的氰基化反应（图29），实现了苄位C—H键的氰基化。在反应中，以石墨烯氧化物为氧化剂，有效地避免了采用化学计量量的过氧化物的化合物与金属催化剂作为末端氧化剂，提高了反应速率与产物收率。该反应具有条件温和、产率良好、原料廉价易得等优点，是第一个在可见光的照射下通过氧化石墨烯在来合成小分子有机化合物的例子。
8 异氰基化反应
2022年，Maeda等[41]报道了光诱导苄位C—H键异硫氰基化反应的研究（图30），实现了苄位C—H键的异氰基化。
9 氟化反应
2017年，Xiang等[42]报道了通过利用吖啶基有机染料（Acr+-Mes）的还原能力完成苄位C—H键在可见光照射下进行的有效氟化反应的研究（图31），实现了苄位—H键的氟化。
10 氯化反应
2020年，Xiang等[43]报道了光催化苄位C–H键的氯化反应（图32），在可见光照射下采用吖啶基有机染料（Acr+-Mes）与N-氯丁二酰亚胺相结合的策略，实现了苄位C—H键的氯化。
11 总结与展望
综上所述，光催化为实现苄位C—H键的官能团化提供了诸多便利。苄位C—H键在光催化的条件下发生不同类型的官能化反应，反应条件温和、工艺环保，符合绿色化学的需求。目前，光催化苄位C—H键官能团化反应的底物结构复杂多样，未来将会有更广阔的发展空间，但仍需进行更多的研究来进一步拓展其在有天然产物与药物合成中的应用。
