逆Baeyer-Villiger反应:电化学还原[60]富勒烯稠合内酯形成[60]富勒烯稠合环酮

【作者】 牛闯； 周典兵； 杨永； 音正春； 王官武；

【机构】 中国科学技术大学化学系； 合肥微尺度物质科学国家研究中心；

【摘要】 Baeyer-Villiger氧化是有机合成中重要的反应之一,可以用来从酮合成一些重要的酯和内酯。然而,根据文献调研,逆向的Baeyer-Villiger反应——也就是通过脱氧(-O)或脱水(-H2O)途径仅消除一个氧原子,将酯/内酯直接还原成酮的过程——从未报道过,具有很大的挑战性(图1a)。1近年来,富勒烯独特的化学和物理性质以及在技术方面潜在的应用引起科学家们强烈的兴趣,尤其是在材料科学、电子学、生命科学和纳米技术方面。大量的富勒烯官能化方法已被开发和报道。2由于反应条件温和、区域选择性好、产率较高,电化学合成已被证明是一种新颖有效的策略。3我们通过电化学策略首次实现了将[60]富勒烯稠合内酯高效地还原为[60]富勒烯稠合环酮的逆Baeyei-Villiger反应(图1b)。该反应首先将[60]富勒烯稠合内酯电化学还原为二负离子中间体,中间体在乙酸的作用下转化为[60]富勒烯稠合环酮,产率为85-91%。4这是首次报道的内酯直接还原成酮的反应,从反应式来看也是首次实现Baeyer-Villiger氧化的逆反应。此项工作通过对照实验阐明了反应机理,还通过光谱数据和X射线单晶结构解析对中间体和产物进行了表征。此外,我们还研究了中间体和产物的电化学性质。更多还原