Overcoming the limitations of Kolbe coupling with waveform-controlled electrosynthesis
作者:Yuta Hioki、Matteo Costantini、Jeremy Griffin、Kaid C. Harper、Melania Prado Merini、Benedikt Nissl、Yu Kawamata、Phil S. Baran
DOI:10.1126/science.adf4762
日期:2023.4.7
The Kolbe reaction forms carbon-carbon bonds through electrochemical decarboxylative coupling. Despite more than a century of study, the reaction has seen limited applications owing to extremely poor chemoselectivity and reliance on precious metal electrodes. In this work, we present a simple solution to this long-standing challenge: Switching the potential waveform from classical direct current to
科尔贝反应通过电化学脱羧偶联形成碳-碳键。尽管研究了一个多世纪,但由于化学选择性极差且依赖贵金属电极,该反应的应用有限。在这项工作中,我们针对这一长期存在的挑战提出了一个简单的解决方案:将电位波形从经典直流电切换为快速交替极性,使各种官能团兼容,并使反应能够在可持续的碳基电极(无定形碳)上进行。这一突破使得人们能够获得有价值的分子,从有用的非天然氨基酸到有前景的聚合物构建模块,这些分子来自容易获得的羧酸,包括生物质衍生的酸。初步机理研究表明波形在调节电极周围局部 pH 值中的作用以及丙酮作为 Kolbe 反应的非常规反应溶剂的关键作用。