Ullmann偶联反应是构建碳-碳(C-C)键和碳-杂原子(C-N、C-O、C-S)键的重要方法,其传统反应体系通常需要金属催化剂参与,并需在高温(>180℃)和强碱条件下进行。这些苛刻的反应条件不仅导致较高的能源消耗,更限制了该反应类型的普适性应用。因此,开发温和条件下无需催化剂的Ullmann偶联新策略具有重要的研究价值和应用前景。近年来,微液滴化学因其独特的界面特性(如高界面电场 ~109 V/m、局域产生的羟基自由基、极端pH和部分溶剂化效应)成为加速或驱动化学转化的新兴平台。鉴于C-X键的极性以及Ullmann偶联反应中已建立的自由基机制,微液滴化学有望为室温、无催化剂条件下实现Ullmann偶联提供新途径。

近日,动漫色情网站
蔡镇锋和刘沁蕾等人借助微液滴化学的独特效应,实现了室温下无需催化剂的Ullmann偶联反应。通过自由基捕获实验结合密度泛函理论(DFT)计算,表明微液滴中的Ullmann偶联反应由•OH自由基驱动,并涉及氮中心自由基介导的单电子转移途径。此外,研究还成功地将Ullmann偶联反应从自偶联扩展到卤代烃与醇/硫醇的交叉偶联体系,在温和的条件下实现了无催化剂的C-O和C-S键的构筑。
本工作突破了传统Ullmann反应对金属催化剂和高温反应条件的依赖,建立了基于微液滴界面性质的绿色合成新方法,为开发可持续的有机合成方法提供了重要指导,并展现出良好的工业化应用前景。
相关工作以“Catalyst-Free Ullmann Coupling in Aqueous Microdroplets”为题发表在Nature Communications,动漫色情网站
为第一单位,动漫色情网站
刘沁蕾副研究员和蔡镇锋研究员为该论文共同通讯作者,硕士研究生贾明洋和周月雯同学为论文的共同第一作者,感谢国家自然科学基金委、四川省科技厅、动漫色情网站
的经费支持。
文章链接://www.nature.com/articles/s41467-025-62706-w