【试剂前沿】浙江工业大学佘远斌教授团队：仿生锰(III)卟啉催化的缺电子萘的芳香性破坏型环氧化反应

文章原文：https://www.nature.com/articles/s41467-025-67300-8

芳烃化合物的高稳定性使其在氧化过程中易于发生过氧化反应，因此其选择性催化环氧化一直是有机合成中的一个长期挑战。环氧化物作为反应中的高活性关键中间体，通常寿命较短，易通过“NIH迁移重排”转化为更稳定的羟基化产物，这导致目标环氧化物的捕获与分离极为困难。

基于上述问题，浙江工业大学佘远斌教授/李贵杰研究员/杨云芳教授研究团队另辟蹊径，采用温和的仿生锰卟啉催化剂，通过在萘环上特定位置引入吸电子取代基，成功实现了反应路径的切换，将主导反应从羟基化转向环氧化，并首次分离表征了多种缺电子萘环氧化物。通过实验研究与理论计算相结合，从分子层面深入揭示了可能的氧化机制：环氧化倾向于通过自由基路径进行，羟基化则主要遵循两性离子路径。取代基的电子效应是调控这两条路径竞争、实现选择性反转的关键。本研究在合成方法学与反应机理层面取得了重要进展，显著推动了金属卟啉催化领域的发展。团队所发展的高效、选择性环氧化方法，在精细化学品合成、药物活性分子制备及代谢物研究等方面具有广阔的应用前景。

图片导读：

图1 芳烃氧化官能团化的发展

表1 氧化条件优化

图2 缺电子芳烃的底物拓展

图3 机理实验探究

图4 DFT计算研究

图5 关键中间体对比分析

图6 取代基调控选择性反转的起源

文章信息：

题目：Biomimetic Mn(III) porphyrin-catalyzed aromaticity-breaking epoxidation of electron-deficient naphthalene

作者：Hongli Wu, Jialun Xu, Junjie Tai, Jingkun Gao, Yunfei Ge, Guijie Li, Yuan-Bin She & Yun-Fang Yang

DOI：org/10.1038/s41467-025-67300-8