可见光催化需氧氧化醛类化合物的绿色合成方法研究

《Tetrahedron》：Visible-Light Catalytic Aerobic Oxidation of Aldehydes

本文报道了四丁基铵十钨酸盐（TBADT）在可见光（9W蓝光LED）催化下，以CH3CN或H2O为溶剂、氧气为氧化剂，实现醛向羧酸的高效转化。该策略兼容含吸电子基（-NO2、-CO2R等）及敏感基团（-OH、-SMe等）的多种底物，并通过克级流动反应验证其工业化潜力，为绿色制药及合成化学提供新路径。

　　

反应条件

首先以苯甲醛（1a）为模板底物优化需氧氧化条件。在9W、427nm LED光照、空气氛围、水为溶剂的条件下反应15小时，苯甲酸（2a）产率达97%（表1，条目1）。改用407nm LED光照后，反应时间缩短至10小时且产率提升至99%（表1，条目2）。光照是该转化的关键因素——无光照时反应几乎不进行（表1，条目3）。

实验方法

通用方法A：在空气中将四丁基铵十钨酸盐（TBADT）（24.9mg，1.5mol%）加入25mL施伦克管，依次加入干燥CH₃CN（2mL）和醛（0.5mmol）。室温下以9W、407nm或427nm LED光照反应3-18小时。TLC监测反应完成后，减压浓缩反应液，调节pH后萃取纯化。

结论

本研究开发了一种TBADT催化、可见光驱动的醛需氧氧化新策略，在CH₃CN或H₂O中高效合成多取代羧酸。催化剂可循环使用且克级流动反应产率稳定，机理研究提示反应可能经Criegee中间体路径进行，为绿色合成药物分子及功能材料开辟了新方向。