近期，中國科學院理化技術研究所功能分子與手性化合物合成研究組在苯乙烯與乙腈轉化反應研究方面取得新進展，發現在無任何金屬催化劑的條件下，苯乙烯經與脂肪腈的α-C(sp3)-H鍵官能團化，一步得到可以用于藥物中間體的雙官能團化產物——酮腈類化合物。
理化所研究員王乃興帶領課題組從2012年開始探索苯乙烯的高值轉化反應，發現苯乙烯可以在催化條件下與脂肪醇、酮等一步反應得到雙官能團化合物。最近，他們發現苯乙烯與脂肪腈在無金屬催化下可以發生轉化反應，一步得到雙官能團化合物。得到的23個芳香酮腈類化合物，都進行了核磁氫譜、碳譜和高分辨質譜的鑒定，尤其是在機理研究方面，取得了重要突破，充分證實了苯乙烯C-H鍵官能團化的游離基歷程。他們使用TEMPO作為捕獲劑，成功地捕捉到了反應過程中生成的活性中間體游離基(乙腈甲基游離基)，捕獲劑TEMPO和自由基形成了一種穩定的加合物，高分辨質譜檢測到了加合物的存在。
為了進一步驗證游離基歷程，研究人員利用非共軛體系的烯烴進行實驗，發現非共軛烯烴不發生反應，因為非共軛體系不能有效地分散游離基單電子；而苯環等共軛體系則能有效地分散相鄰游離基的單電子，該反應進一步支持了游離基反應的機理。他們還通過氘代乙腈(CD3CN)的動力學實驗，驗證了α-C(sp3)-H鍵的斷裂是該反應的速率決定步驟。另外，通過計算化學，從物理化學角度，通過能壘數據，進一步揭示了該反應的歷程。
該成果發表在有機化學刊物Organic Letters上（Org. Lett. 2016, 18, 5986）。
苯乙烯與脂肪腈的轉化反應
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