【產(chǎn)通社，7月3日訊】哈爾濱工業(yè)大學(xué)（Harbin Institute Of Technology）官網(wǎng)消息，其深圳校區(qū)前沿學(xué)部理學(xué)院夏吾炯教授、郭林教授團隊在有機光電合成研究領(lǐng)域取得重要進展，通過使用9-苯基吖啶作為新型光敏劑，在可見光誘導(dǎo)和電化學(xué)氧化條件下實現(xiàn)了銅催化惰性烷烴碳氫鍵的胺化和醚化反應(yīng)。研究成果以《通過光電協(xié)同和銅催化途徑實現(xiàn)非活化烴類的碳氫鍵胺化與醚化反應(yīng)》（Copper-Catalyzed C(sp3)?H Amination and Etherification of Unactivated Hydrocarbons via Photoelectrochemical Pathway）為題發(fā)表于《自然通訊》（Nature Communications）。

惰性sp3碳氫鍵的選擇性催化和轉(zhuǎn)化是人們長期以來關(guān)注的研究課題。高效、高選擇性的碳氫鍵官能團化方法能夠?qū)r廉量大的烷烴等基礎(chǔ)工業(yè)原料直接轉(zhuǎn)化為高附加值的化學(xué)品，可以用于小分子藥物、天然產(chǎn)物、農(nóng)用化學(xué)品和功能性材料的直接結(jié)構(gòu)修飾和后期衍生化。近年來，活性自由基介導(dǎo)的氫原子轉(zhuǎn)移策略為實現(xiàn)這一目標提供了可能，但是目前已發(fā)展的合成方法，其適用的底物范圍較為局限，碳氫活化位點也具有較大的不確定性�；诖饲闆r，探索能夠在更實用和官能團耐受性更強的條件下，實現(xiàn)惰性烷烴分子的sp3碳氫鍵選擇性功能化反應(yīng)是極具應(yīng)用價值的。

圍繞這一關(guān)鍵問題，研究團隊利用有機光電協(xié)同催化策略，在無需氧化劑的條件下，采用9-苯基吖啶作為新型的光敏劑和氫原子轉(zhuǎn)移試劑，成功實現(xiàn)了銅催化惰性烷烴的碳氫胺化和醚化反應(yīng)，可以在綠色、溫和的條件下將易獲得的碳氫化合物直接轉(zhuǎn)化為有更高應(yīng)用價值的胺類、含氮雜環(huán)和醚類產(chǎn)物。該合成策略表現(xiàn)出以下優(yōu)勢：第一，通過調(diào)節(jié)電化學(xué)中反應(yīng)電流大小精準控制反應(yīng)速率，使其可以與光化學(xué)完美結(jié)合，進而實現(xiàn)了碳氫化合物直接sp3碳氫鍵選擇性官能化；第二，無需外加氧化劑，反應(yīng)條件溫和，操作簡單，可擴展性強，證明了該方法具有很大的工業(yè)應(yīng)用潛力；第三，該方法表現(xiàn)出了非常廣泛的底物適用范圍和對不同底物的良好耐受性，不僅適用于各種類型的氮雜環(huán)、胺類和酚類作為底物，而且適用于不同的碳氫化合物，包括未活化的簡單烷烴、醚類、硫醚、硅烷和酰胺類等均可以參與反應(yīng)。此外，研究還通過自由基捕獲實驗、控制實驗等機理研究對反應(yīng)機制進行了詳細探索。鑒于氮雜環(huán)、胺基和醚基結(jié)構(gòu)廣泛存在于天然產(chǎn)物和藥物分子中，該研究為藥物分子的后期選擇性修飾提供了新的方法，為未來的新藥研發(fā)工作提供了新的指導(dǎo)思路和方向。

哈工大深圳校區(qū)為論文第一完成單位和通訊單位。深圳校區(qū)理學(xué)院2020級博士研究生尹嘉雯為論文第一作者，夏吾炯教授、郭林教授為論文通訊作者，楊超教授參與研究工作。該研究獲國家自然科學(xué)基金、廣東省自然科學(xué)基金、深圳市基礎(chǔ)研究等項目的支持。

進一步信息，請訪問官方網(wǎng)站htts://news.hit.edu.cn/2025/0612/c1510a238337/page.htm，以及https://www.nature.com/articles/s41467-025-60429-6。（Robin Zhang，產(chǎn)通數(shù)造）    （完）