未活化腙类化合物在CO2存在下的光催化还原羧化反应

摘要

利用二氧化碳（CO₂）进行羧基化是合成羧酸最可持续的方法之一。特别是，通过CO₂对羰基衍生物进行还原性羧基化，为获得有价值的α-羟基酸、α-氨基酸及其衍生物提供了一条有前景的途径。然而，这类转化的催化方法仍不成熟，且主要局限于活性羰基衍生物的羧基化过程，这些方法依赖于生成稳定的有机金属中间体或碳负离子（carbanions）来与CO₂反应。在这项研究中，我们报道了一种利用可见光光催化作用对非活性腙类化合物进行还原性羧基化的方法。多种非活性腙类化合物，如二烷基取代的酮腙、环状酮腙和烷基醛腙，都适用于这种羧基化反应。该方法通过选择性断裂C=N π键，能够高效地合成多种有价值的α-氨基酸，这一特点使其区别于以往的腙类羧基化方法（这些方法通常涉及C=N双键的断裂）。此外，该工艺具有温和的反应条件、良好的官能团耐受性、易于放大生产，并且产物可以方便地转化为α-氨基酸。机理研究和密度泛函理论（DFT）计算表明，CO₂自由基阴离子是通过加成反应参与羧基化过程的，这代表了一种独特的还原性羧基化策略。