近日，南京中醫(yī)藥大學柳忠全課題組在Angew. Chem. Int. Ed.雜志發(fā)表了題為“Metal-free Electrochemical C-H Chlorination of Terminal Alkanes”的研究論文，報道了一種電化學和有機分子協(xié)同催化選擇性氯化烷烴末端C-H鍵的新方法。作者通過設計有機分子催化劑的空腔尺寸來確保高區(qū)域選擇性，使用廉價且易于重復使用的石墨氈電極、簡單的電化學裝置和溫和的條件使反應即使在放大到公斤級生產(chǎn)時也能保持良好的效率。課題組碩士研究生王慶許為論文第一作者，柳忠全教授為通訊作者，該工作得到了國家自然科學基金以及南京中醫(yī)藥大學中藥學一流學科項目的經(jīng)費支持。
本世紀之初，J. A. Labinger 和 J. E. Bercaw 在《Nature》雜志上預言：C-H 活化策略終究會讓我們更高效、更清潔地開發(fā)地球上的烷烴資源（Labinger, J. A., Bercaw, J. E. Nature2002, 417, 507）。無獨有偶，Robert G. Bergman教授2007年在《Nature》雜志上撰寫的“C-H Activation” 一文中開門見山地指出：C-H活化的這些反應能帶來化學工業(yè)的革命 (Bergman, R. G. Nature 2007, 446, 391)。然而，幾十年過去了，這些預言依然無法成真。盡管圍繞C-H活化的研究如火如荼，然而真正兼顧高選擇性并適用于工業(yè)化放大生產(chǎn)的方法卻仍然空白。
針對這一長期以來懸而未決的挑戰(zhàn)性難題，南京中醫(yī)藥大學柳忠全教授團隊一直致力于運用有機自由基化學策略來解決惰性C-H鍵的選擇性活化研究。經(jīng)過近20年的努力，該團隊結(jié)合電化學和有機小分子協(xié)同催化，發(fā)展了一系列方法，實現(xiàn)了烷烴不同位點的C-H鍵的選擇性氯代。這些方法不僅具有高度的位點選擇性，而且均能輕易地放大到公斤級生產(chǎn)。
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