化学与材料学院宁国宏/李丹教授团队在NSR发表成果 通过共价金属有机框架光催化合成含三氟甲基的β-氨基醇

暨南大学融媒体中心讯 近日,化学与材料学院超分子配位化学研究所宁国宏/李丹教授团队在National Science Review(《国家科学评论》简称NSR)上发表了题为“Photocatalytic synthesis of CF3-containing β-amino alcohols via covalent metal-organic frameworks”的研究成果。

配图1

通过共价金属有机框架光催化合成含三氟甲基的β-氨基醇。

β-氨基醇是众多天然产物和活性药物分子中的重要骨架。同时,三氟甲基的引入可显著改善化合物的理化性质,其赋予的亲脂性、代谢稳定性及电负性,使得三氟甲基取代化合物在医药、农药和功能材料领域应用广泛。目前,已有多种合成三氟甲基取代β-氨基醇的策略被报道,例如通过三氟甲基酮的氰基化与还原、亨利反应和β-硝基醇的还原、三氟甲基环氧乙烷的开环反应以及α-氨基羰基化合物的亲核三氟甲基化等。然而,这些方法往往受限于贵金属催化剂的使用(且不可回收)、苛刻的反应条件或多步合成路线,因而限制了其进一步应用。因此,迫切需要开发能在温和条件下一步合成含三氟甲基的β-氨基醇骨架的非贵金属、高效非均相光催化剂。

配图2

在空气或二氧化碳气氛中,CMOF可一步光催化合成含三氟甲基的β-氨基醇。

为此,本工作设计并合成了两种具有光活性的CMOFs,其能够光催化烯丙胺通过三氟甲基化和苄位C-H氧化一步转化为含三氟甲基的β-氨基醇。通过气氛调控可切换产物类型,并成功实现了克级连续流动合成,展现出良好的应用潜力。自由基捕获实验、同位素标记实验和DFT计算共同阐明了该反应的可能机制。本研究为开发非贵金属CMOF光催化剂,用于绿色合成高价值的药物分子提供了新思路。

自然光照及连续流动放大实验

上述研究成果发表在National Science Review,文章的第一作者为暨南大学博士研究生陈旭,通讯作者为暨南大学宁国宏教授和李丹教授。该工作得到了香港中文大学(深圳)教师陈仲欣、华南理工大学教师韩宇、国家自然科学基金和暨南大学的大力支持。

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论文链接:https://doi.org/10.1093/nsr/nwaf463

编:周会谦