电化学（中英文） ›› 2024, Vol. 30 ›› Issue (5): 2313003. doi: 10.61558/2993-074X.3438
所属专题： “电合成”专题文章
丁伟杰a,b,*(
), 杨春晖b, 冯钟涛c, 陆仕荣a, 程旭b,*
Wei-Jie Dinga,b,*(), Chun-Hui Yangb, Zhong-Tao Fengc, Shi-Rong Lua, Xu Chengb,*
摘要：
过渡金属络合物在电化学合成中获得了广泛的应用，其中配体对于络合物在电场中稳定性、催化活性以及选择性的影响还了解有限。4-氰基-吡啶作为一种高效吡啶化试剂，在自由基化学中获得广泛应用。在前期的工作中，我们实现了电化学条件下，手性双膦配体钯络合物催化4-氰基-吡啶与烯丙基醋酸酯反应，构建了多种手性烯丙基吡啶化合物。我们发现双膦配体对反应有着关键的作用，决定着反应的活性、区域选择性和对映选择性。在本工作中，我们系统性地研究了多种双膦配体钯金属络合物，在烯丙基醋酸酯与氰基吡啶的电化学还原偶联过程中的性质。通过控制实验，电化学分析以及理论计算等方法，我们揭示了双膦配体对于络合物稳定性及反应区域选择性的影响。进而，我们发现在电场条件下存在一个非稳定价态的过渡金属络合物。这个非稳定价态的过渡金属络合物中，双膦配体可以将电荷和自旋密度分散于整个络合物之中，而不是局限于金属离子之上。这样，络合物既可以作为电子转移催化剂，也可以作为过渡金属催化剂，同时控制整个电子转移过程以及成键过程。我们认为这种配体与金属在电场条件下的非稳定价态络合物，展现了电化学条件下过渡金属催化的独特能力，这有助于发展未来的新型的电化学催化体系。同时，我们还发现锌电极至关重要，其不仅可以活化4-氰基吡啶，还可以淬灭氰根离子，展现出Lewis酸性金属离子的特殊用途。
