连续光催化案例-芳基醛相关底物连续光催化

来自都柏林大学学院化学科学中心的Adam Cruise and Marcus Baumann报道了将各种芳基醛转化为β-酮腈和相关物质。十钨酸四丁基铵(TBADT)作为光催化剂与365 nm的大功率LED结合使用。通过使用流动反应器平台集成放置在封装反应器线圈内的LED光源，实现了标准化和可扩展性。在优化条件下，多种芳香族和杂芳香族醛与丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯和苯基乙烯基砜反应，产率高，停留时间短，5-30分钟，产率可达41 mmol/h。这种连续的过程克服了以前芳香底物遇到的限制，可以产生各种双官能化的构建块，以理想的原子经济进一步详细说明。

基于苯甲醛好的结果，作者进行了相关不同底物的测试（图2）：

图2：苯甲醛相关底物连续光催化数据

后续，作者选用甲基丙烯酸甲酯和苯甲醛作为模板底物进行了停留时间的优化（图3）：

图3：停留时间优化

在好结果的鼓舞下，作者进行砜类化合物作为受体的测试（图4）：

图4：不同受体的测试结果（4mmol）

但是作者将5d 的规模放大至20mmol后，收率仅有57%，经过研究发现是粗产物的收集方式导致的。为了克服此问题，作者选择使用气流和静态混合器在淬灭反应液（图5）：

图5：淬灭系统的升级

总结：

1.  证明了TBADT在连续光化学条件下对芳香醛的激活作用；

2. 开发出一种发射波长为365nm的大功率紫外LED，使芳香族醛的使用成为可能；

3. 多种芳香族和杂芳香族醛被成功地转化为小系列β-酮腈以及相关的酯和砜。在反应性较差的醛中观察到低聚杂质，但可以通过降低反应混合物的浓度来抑制；

4. 开发了利用静态混合器线圈在空气存在的情况下淬灭受激光催化剂的新方法，并发现克服了收集容器中不受控制的反应问题；

5. 这项研究展示了连续处理与TBADT的规模光化学反应的价值，以产生各种有价值的双功能化酮构建块。