近日，我所生物能源研究部催化羰基化研究组（DNL0604组）吴小锋研究员团队发表了单电子转移介导的羰基化反应的综述文章，系统总结了团队在单电子转移（SET）介导的羰基化领域的前沿探索与创新研究，为惰性化学键的高效活化及催化羰化转化提供了理论框架。
传统过渡金属催化羰基化反应依赖贵金属催化剂，通过双电子机制（氧化加成、一氧化碳迁移插入、还原消除）实现。然而，一氧化碳的强π酸性削弱金属中心亲核性，导致双电子路径对C(sp³)底物活化效率低，且易引发β-氢化物消除等副反应。吴小锋团队通过自由基中间体调控，成功实现了C(sp³)-X键、C(sp³)-H键等惰性底物的高选择性羰基化转化反应。该综述重点阐述了吴小锋团队在光和热催化驱动、自由基接力调控、多组分协同羰基化等方向的研究成果，包括利用单电子还原来激活C(sp3)-X键的羰基化转化（Angew. Chem., Int. Ed.，2022；Angew. Chem., Int. Ed.，2023）；提出高效、高原子经济性的C(sp³)-H键直接羰基化策略（Angew. Chem., Int. Ed.，2016；Angew. Chem. Int. Ed.，2022）；通过精准调控自由基中间体，实现烯烃的定向羰基化转化等（Nat. Catal.，2024；Nat. Commun.）。
上述工作以“Single-Electron-Transfer-Mediated Carbonylation Reactions”为题，于近日发表在《化学研究评述》（Accounts of Chemical Research）上。该工作的第一作者是我所DNL0604组中德联合培养博士研究生王乐程。上述工作得到了国家重点研发计划等项目的资助。（文/图 王乐程）
