美国威斯康星大学麦迪逊分校的Shannon S. Stahl课题组近日在提高钯催化剂催化C-H活化反应效率的研究中取得重要进展。相关成果发表于《科学》。
在该研究中，团队首先探讨了典型的钯催化C-H键氧化芳基化反应的机理，并阐明了破坏催化剂性能的机理特征，包括消耗底物的副反应和猝灭催化剂使其成为非活性物质的反应。基于以上了解，研究人员通过对醌类助催化剂的系统性修饰克服了这些弊端。在反应中，使用2,5—二叔丁基—1,4—苯醌作为助催化剂，可以有效地利用分子氧作为氧化剂，反应收率高，且钯催化剂的循环次数达1900次以上。
据介绍，钯催化的C-H氧化反应可以简化药物、农药和其他复杂有机分子的合成。然而，现有的方法通常表现出较差的催化活性，且存在高钯负载和需要(超过)化学计量比的有毒氧化剂如苯醌和银盐等缺点。
相关论文信息：
https://doi.org/10.1126/science.abd1085