有机合成光化学的技术创新七：流动光化学 -光脱羧和-羧化（Photodecarboxylations and -carboxylations）

从羧酸中光化学挤出 CO2 是化学和区域选择性功能化反应的有效策略。这部分是由于与气态 CO2 的释放相关的巨大驱动力。 另一方面，在有用化学品的合成中使用 CO2 作为 C1 结构单元为安装羧酸官能团提供了令人兴奋的机会。

脱羧反应可用于在 CO2 被挤出的位置选择性地安装官能团。 Noël 等人应用了这个概念。在间歇和连续流动条件下将 α,β-不饱和羧酸光脱羧二氟甲基化为二氟烯烃（方案 114）。  该方案依赖 fac-Ir(ppy)3 光催化剂和 EtO2CF2C-Br 作为廉价的 CF2 源，不需要强氧化剂或金属助催化剂来促进 CO2 的去除。温和的反应条件能够制备广泛的二氟甲基化苯乙烯和苯乙炔底物。有趣的是，对于邻位取代的肉桂酸，在分批（E-异构体）或流动条件下（Z-异构体）进行反应时，观察到了不同的立体选择性。动力学实验解释了这一观察结果，表明热力学上更稳定的 Z 异构体最初形成，随后经历三重态-三重态能量转移形成 E 异构体。在流动中，反应可以在 Z-异构体形成后停止，因此在异构化成 E-异构体之前停止。因此，这种独特的策略可以通过简单地改变反应器类型来获得所需的异构体。此外，使用稍微修改的方案，作者也能够进行芳基丙炔酸的脱羧官能化。

方案 114. 肉桂酸和芳基丙炔酸的光脱羧二氟甲基化

Gonzalez-Gomez 等人进行了光脱羧官能化的另一个例子，他们选择性地将羧酸基团交换为氰基基团以形成脂肪族腈（方案 115A）。 (613) 通过用蓝色 LED (15 mW·cm–2, 455 nm) 照射乙腈中的脂肪族羧酸、甲苯磺酰氰和光催化剂的混合物来进行反应。在这种情况下，光催化剂是维生素 B2 类似物核黄素四乙酸酯 (RFTA)，不需要碱、添加剂或金属。在 12 小时的反应时间内，28 个实例的分批产率为 40-84%。然而，光催化剂的高吸收系数（~13000 M-1·cm-1）限制了批量放大的潜力。因此，在 PFA 毛细管微反应器（0.5 mm 内径，1.7 mL 体积）中开发并执行了流动方案，这使得能够在 150 分钟的停留时间内合成 0.53 mmol 的模型底物，尽管产率略低于分批（流量为 76%，批量为 84%）。

方案 115. 使用有机光催化剂对脂肪族羧酸进行脱羧官能化：(A) 氰化和 (B) 三氟甲基硒化

类似地，Billard、Magnier 和同事也使用 RFTA 光催化剂通过脱羧三氟甲基硒化反应引入氟取代基（方案 115B）。 选择 Ts-SeCF3 作为氟化剂，反应分批和流动进行，并经受蓝色 LED 照射（450 nm）。 流动反应所需的反应时间显着缩短（1 小时对比分批 15 小时），通常会产生更高的产率。 在流动中进行 3 mmol 规模的反应，得到 75% 的分离产率。 此外，还可以使用其他氟化剂，如 Ts-SeC3F7 和 Ts-SeC6F13，该方法已成功应用于多种生物活性化合物。

将氘原子掺入有机化合物是一个越来越受关注的领域，其中提供高选择性和高氘掺入的方法尤其受到重视。 Zhu 等人开发的光催化脱羧氘化方法满足了高选择性、high D-incorporation、广泛的官能团耐受性以及重要的是流动可扩展性的要求。首先开发了一种批处理方案，其中 D2O 作为氘源，硫醇作为氢原子转移催化剂。该方案被证明适用于各种 primary, secondary, and tertiary acids（方案 116）。重要的是，观察到脱羧氘化具有高选择性，因为反应性 C-H 键通常不受影响。另一方面，芳族酸的氘化不成功，这是由于芳烃在动力学上不利的自由基脱羧反应。在确定底物范围后，该反应被证明在循环流动反应器中易于扩展（方案 116）。在这个流动反应器中，18 个样品在 2 到 50 mmol 的规模上很容易被氘化，具有出色的 D-掺入 (91-99%)，产率中等到高 (44-94%)。例如，在循环流动反应器中，在 16 小时的反应时间内获得了 13.0 g 氘代化合物（94% 产率，96% D-掺入，0.8 g·h-1）。

方案116. Selective Decarboxylative Deuteration and Scale-up in a Glass Recirculation Reactor

使用流动中的光脱羧官能化策略进行天然产物L-ossamine 的正式全合成（方案 117）。 环状苏氨酸衍生物在铱催化剂和碱的存在下与丙烯酸甲酯偶联。 在批次中，用 48 W 白色 LED 灯照射 47 小时后观察到完全转化，导致所需化合物的产率为 50%。 然而，当在流动中进行时，加入 10 %的 H2O 以使反应混合物均质化，并且产率提高到 80%，反应时间显着缩短（4 小时）。 所得化合物可进一步加工成已知的 L-糖胺前体 ，从而完成该天然产物的正式全合成。

方案 117. 通过光脱羧官能化正式全合成L- Ossamine

Baumann 等人也进行了脱羧环化反应。用于苯的连续流动合成（方案 119）。苯炔与许多叠氮化物-、二烯-或sydnone偶联配偶体一起被捕获，一步形成1,2,3-苯并三唑、萘和2 H-吲唑。反应在 FEP 毛细管反应器（0.8 mm ID，10 mL 体积）中在 UV-A LED 照射（37.5 W，365 nm）下进行。该方法的可扩展性通过使用 760 mg 脯氨酸衍生的 sydnone 进行反应，得到 4.4 mmol·h –1的产率（68% 产率）。

方案119.Photochemical Generation of Benzyne in Continuous-Flow and Quenching to Form 1,2,3-Benzotriazoles, Naphthalenes, and 2H-Indazoles

流动中的光化学 C-C 和 C-X 键形（Photochemical C–C and C–X Bond Formation in Flow）

开发更温和、更有效的合成工艺以在温和条件下形成新的 C-C 和 C-X 键（X = O、N、S、...）仍然是当代研究课题。流动中的光催化代表了实现该目标的途径中的一个重要里程碑，因为它具有许多优点：条件更温和、选择性更高、生产率更高和更容易放大。

流动中的光催化交叉偶联反应（Photocatalytic Cross-Coupling Reactions in Flow）

Noël、Alcázar 等人报道了光介导的 Fe 催化的 C(sp2)–C(sp3) Kumada 芳基卤化物的交叉偶联。 在连续流动中（方案 128）。乙酰丙酮铁 (III) (Fe(acac)3) 在 15 分钟的停留时间内提供了最佳结果。 用蓝色 LED（34 W，450 nm）照射反应，反应在市售的 Vapourtec UV-150 反应器模块（2 mL 体积）中进行。 值得注意的是，以前在暗铁催化的熊田偶联条件下几乎没有反应性的各种强电子芳基氯化物可以在室温下以高产率和在光照下几分钟的停留时间内有效地与脂肪族格氏试剂偶联。 . 有人提出通过光子的吸收加速了氧化加成。 使用不同的烷基格氏试剂和芳基氯偶联伙伴进行了广泛的反应范围，产生了 27 个实例，产率为 45-100%。

Janssen Inc. 的研究人员在流动中进行了有机锌溴化物和卤代芳烃之间的镍催化 Negishi 型交叉偶联反应，结果表明可见光照射可以加速反应（方案 129）。为了进行偶联反应，通过将芳基溴或烷基溴底物流过活性锌柱来制备有机锌衍生物，随后在蓝色 LED 照射（450 nm）下与溴、氯或碘芳烃偶联。在 60 °C 下存在镍 (II) 催化剂。在没有光的情况下，反应也会进行，尽管转化率较低。最初的机理研究表明，光加速了活性催化剂的形成，以及催化循环的还原消除步骤。开发的方案适用于广泛的耦合伙伴，在流动的许多芳基氯化物上表现非常好。此外，在批量和流动中进行放大，流动性能明显更好，在 8 小时内提供 6.9 g 产品（93% 产率，800 mg·h–1流量，而产量为 39%，批次为 7.7 mg·h –1）。

方案129. Light-Accelerated Negishi Coupling of Organozinc Bromide with Aryl Halide and Scale-up

后来对这种转化进行了进一步的放大研究，以产生足够的材料用于临床前研究。采用相同的方法，其中一种进料通过活性锌柱生成有机锌衍生物，随后将其与偶联配偶体和镍催化剂结合，并在 40 mL 玻璃微反应器（Corning）中用蓝色 LED（405 nm）照射G1 FM 1.5 mm 深度，40 mL 体积）。在这种情况下，使用在线台式 NMR 和在线密度计在锌柱前后监测有机锌的形成。新装置应用于光加速 Negishi 耦合器，与之前的 10 mL 反应器装置中的0.8 g·h –1相比，新装置中的生产率提高了 5.6 g·h –1 。

光催化还提供了形成 C-C 键的新方法，主要基于反应性中间体的生成。 (647) 一个例子是芳基卤化物在流动中的无金属 C-C 偶联，这是由 Fagnoni、Protti 和同事研究的（方案 131）。 (648) 转化机制涉及在质子溶剂中异裂 Ar-X 键，然后通过紫外光照射产生三重态苯基阳离子。首先，对作为模型底物的 4-甲氧基联苯的合成和不同的溶剂、浓度和反应/停留时间进行了分批和流动的优化。浓度为 0.1 M 的乙腈:水 (5:1) 被证明是最佳条件。受到这些结果的鼓舞，使用针对更广泛的均三甲苯 (A) 的优化反应条件扩大了反应范围。共研究了 7 个示例，产量为 38-90%。值得注意的是，流动中需要更短的照射时间（从 18 到 2 小时 45 分钟）。接下来，针对一系列杂芳烃 (NuE) 进一步探索了芳基化偶联配偶体 (B) 的范围，总共获得了 14 个示例，产率为 45-79%。

方案131. Metal- and Catalyst-Free Arylation via Photogenerated Phenyl Cations under Flow Conditions

对于氟化叔醇衍生物的合成，Polyzos 等人使用氟化酮作为可见光诱导的单线态亲核卡宾的捕获试剂（方案 134）。这些卡宾是通过用蓝色 LED（427 nm，40 W）照射苯甲酰基三甲基硅烷产生的，并用2,2,2-trifluoroacetophenone衍生物或1,1,1-trifluoroacetone淬灭。 在批量中，这导致模型基板在 2 小时内产率为 82%。 为了提高反应效率和可扩展性，接下来在毛细管流动反应器（4 mL 体积）中使用与分批相同的光源进行反应。 在流动中，在 15 分钟的停留时间内获得 94% 的产率，并分离出 2.32 g 氟化叔醇。

方案134. Visible-Light-Induced Generation of Singlet Nucleophilic Carbenes and Its Use for the Synthesis of Fluorinated Tertiary Alcohols

C-H 激活

越来越多的研究致力于开发新的 C-H 键活化方法以形成碳-碳键键。值得注意的是，这也是实现后期功能化的重要策略。然而，这种方法通常受到 C-H 键相对惰性的限制，导致反应条件苛刻，催化剂负载量高，反应时间长。 然而，流动技术具有促进 C-H 功能化的潜力。有趣的是，氢原子转移 (HAT) 光催化在这个意义上代表了一种强大的工具，因为它允许均裂的 C-H 键断裂。

Wu等人报道了使用曙红Y作为HAT光催化剂进行C-H活化。 （方案 142）。 这种廉价光催化剂的中性形式使用可见光照射激活不同的 C(sp3)-H 键。 醚、硫醚、醇、醛、苄基位置和环烷烃都可以有效地进行氢原子夺取形成自由基，随后被缺电子烯烃捕获。 为了证明该反应的可扩展性，在流动反应器中进行了三个示例，该反应器由 HPFA 毛细管（内径 0.76 mm，长度 15 m，体积 7 mL）组成，在水浴中加热至约 50 °C。 使用 43.2 W 白色 LED 灯条进行照射。 这导致了高产率和生产率，与分批相比，反应时间短得多。 例如，与 THF 的反应在 15 分钟的流动停留时间 (0.25 g·h–1) 内产生 99% 的产率，而在 24 小时内的分批产率为 97%。

方案142. Eosin Y-Photocatalytic HAT Activation of C–H Bonds

Noël 等人开发了一种不同的光催化方法。激活轻质烷烃（方案 144）。在这种情况下，十钨酸四丁基铵 ([(nBu4N)4(W10O32)], TBADT) 被用于流动以激活各种气态烷烃的 C-H 键，即异丁烷、丙烷、乙烷和甲烷。使用 Vapourtec UV-150 光化学流动反应器（用 60 W UV-LED 照射的 3–5 mL PFA 管）和背压调节器来确保气态底物的完全溶解。该反应的可行性通过一些 TEMPO 捕获实验进行了测试，表明在异丁烷和丙烷的情况下生成最稳定自由基的选择性很高。受到所获得的积极结果的鼓舞，对与贫电子烯烃的反应进行了评估，仅在 4 小时的停留时间内就获得了完全转化。取决于起始材料的溶解度，选择的溶剂是乙腈/水或纯乙腈。为了激活甲烷，需要更高的压力和催化剂负载 (5 mol%)，并使用更强大的 UV-LED (150 W)。在这些强化条件下，使用氘代乙腈代替乙腈以避免溶剂活化。流动技术对于获得预期结果至关重要，因为它促进了两相过程。

方案 144. TBADT-光催化连续流动气态原料的 C-H 活化

吴等人结合铱光催化和镍催化来活化醚和酰胺，然后可以将其烯基化（方案 146）。 (685) 作者采用连续流动技术对所提出的方法进行了克级实验。 为此，将 PFA 线圈 (11.7 mL) 置于 70 °C 的水浴中，配备 18 W 蓝色 LED。 产率与分批相当，但反应时间显着减少，从分批最多 48 小时减少到流动 2-5 小时。

方案146. Chemo- and Regioselective Functionalization of Internal Alkynes Photocatalyzed by Ir(III)/Ni(II) in Flowa

使用重氮盐的 C-H 芳基化过程

在建立 C-C 键的不同光化学方法中，重氮盐发挥重要作用，作为芳基自由基前体被广泛研究。 使用这些不稳定的盐（由于释放氮）受益于与流动技术相关的更高安全度。例如，2H-indazole的 C-H 芳基化以前只能通过过渡金属催化以及昂贵的配体和添加剂来实现。 然而，最近，使用廉价的eosin Y作为光催化剂，从芳基重氮四氟硼酸盐开始开发了一种光催化程序（方案 150）。批量转化在 18 小时内提供 60% 的收率，在流量上得到了极大的改善（HPFA 毛细管线圈 = 0.25 毫米内径）。事实上，只需 4 分钟的停留时间即可获得 76% 的芳基化产物。这种改进归因于微流控反应器的高表面/体积比，导致反应混合物的辐射更均匀并改善了混合。

方案 150.2H-Indazole的连续流光催化 C-H 芳基化

如 de Oliveira 等人报道的，重氮盐也用于与芳基烯醇乙酸酯的偶联。 使用卟啉催化的流动过程（方案 154）。 与之前使用钌 (II) 光催化剂的批次结果相比，流动装置显示出几个优点：(i) 不需要过渡金属，(ii) 提高了重氮盐的安全性，(iii) 更高的产率 (iv) 更短的反应时间。 反应器由用蓝色 LED（28 W，450 nm）照射的 PFA 管（3.17 mm ID，20 mL 体积）组成。 在该设置中，仅使用 0.5 mol% 的卟啉光催化剂即可实现重氮盐的活化，从而在 25 分钟的停留时间内（相对于批量 2 小时）提供通常高收率的芳基化产物（26-88%）。

使用芳基砜的 C-H 芳基化过程

重氮盐也是制备不同种类的芳基化化合物即芳基偶氮砜的合适前体。这些化合物无需光催化剂即可直接吸收可见光照射（方案 156A）。事实上，这些反应性化合物在可见光照射时通过 N-S 均裂产生芳基自由基，或者在使用紫外光时通过 N-S 杂裂产生三重芳基阳离子。 Da Silva Emery、Protti、Opatz 及其同事描述了从芳基砜开始，杂芳烃的芳基化，用于在“向日流”反应器中合成苯甲酰胺。该反应器由 FEP 毛细管（1 mm ID，25 m 长，19.6 mL 体积）组成，该毛细管暴露在阳光下，每小时移动一次，以获得更好的辐照条件。该反应器已经在许多交叉偶联反应中证明了它的效率。芳基砜与呋喃或噻吩的反应在流反应器中1小时内完成。流反应器的速度比批次快 8 倍，而采用 500 W 太阳模拟器的批次辐照只能提供非常低的产率 (7%)。这些结果促进了对该主题的进一步研究，从而开发了黄嘌呤的无金属选择性 8-芳基化化合物，这种化合物具有重要的生物学特征（方案 156B）。 芳基化由芳偶氮砜在没有任何催化剂的情况下在停止的“sunflow”反应器（1 毫米内径，10 米长，7.9 毫升体积）中用阳光照射 4 小时来介导。或者，也可以使用 32 W 蓝色 LED。

方案156. (A) Azosulfone-Mediated Arylation in a Sunflow Reactor and (B) Selective Arylation of Xanthene with Aryl Azo Sulfones in a Sunflow Reactor

使用恶二唑啉的 C–H 烷基化过程（C–H Alkylation Processes Using Oxadiazolines）

恶二唑啉是重氮化合物的有趣替代品。它们是由相应的酮合成的稳定的杂环。然而，在紫外光照射下，它们分解成相应的重氮化合物。莱伊等人。描述了微流设置如何允许安全处理这些中间体，即使是最不稳定的中间体。例如，在用紫外灯（9 W，310 nm）照射的 FEP 流动反应器（10 mL）中报道了恶二唑啉与硼酸的烷基-芳基交叉偶联（方案 157A）。 叔硼酸中间体在 80 分钟的停留时间内得到，可以用 TBAF 还原或氧化成相应的叔醇。此外，用频哪醇处理会产生 B-频哪醇 (Bpin) 产物，用于流动中的交叉耦合。在另一种情况下，使用恶二唑啉与醛反应（方案 157B）。在加入羰基后，在 FEP 毛细管反应器（10 mL 体积）中仅 40 分钟的停留时间内通过 1,2-氢化物变换形成酮。改造范围广，对各种功能表现出良好的耐受性。此外，还开发了一种多组分反应，包括恶二唑啉、乙烯基硼酸和醛（方案 157C）。 通过紫外线照射，形成烯丙基硼酸中间体，该中间体攻击醛的羰基，生成相应的高烯丙醇。对于在 310 nm 处具有强吸收的醛，可以修改系统以在第二步中添加含羰基化合物。有趣的是，醛可以被亚胺和吲哚取代，得到高烯丙基胺。为了使工艺更环保，使用环戊基甲基醚代替 THF 作为溶剂。最后，从甲醛和不稳定的重氮化合物开始进行同系化反应（方案 157D）。再次选择一个 10 mL FEP 反应器并用无光催化剂的 UV 灯（9 W，310 nm）照射。尽管转化率非常好，但醛有时难以以高产率分离，因为反应介质中存在大量的水，并且由于它们的挥发性。出于这个原因，作者决定要么用 NaBH4 还原粗产物以获得相应的醇，要么与邻苯二胺进行氧化缩合，得到 2-取代的苯并咪唑。

方案157. Continuous-Flow Reactions with Oxadiazolines As Precursors of Unstable Diazo Compounds: (A) Application to Reactions with Boronic Acids, (B) Synthesis of Ketones from Aldehydes and Oxadiazolines, (C) Three-Component Synthesis of Homoallylic Alcohols and Amines, and (D) Photochemical Homologation of Nonstabilized Diazo Compounds in Flow

C-O键的形成

Dagousset 等人使用了苯乙烯衍生物。 作为从N-烷氧基吡啶鎓盐光生的烷氧基自由基的陷阱（方案158）。烷氧基自由基加成和随后的氧化产生碳正离子，它与反应混合物中的亲核试剂（例如，溶剂中存在的水）反应。 使用用蓝色 LED 照射的毛细管反应器（10 mL 体积），产品的产率相当，但停留时间仅为 67 分钟，而批次为 24-36 小时。 转化的可扩展性证明是可行的（4 毫摩尔），产率相似。

方案158. Photocatalytic Anti-Markovnikov Alkoxylation of Styrene Derivatives in Flow

苄基（Benzylic）C-H 氧化是对药物样分子后期功能化具有巨大潜力的转化，因此对药物化学具有广泛的益处。 UCB Biopharma 的研究人员报告了一种由四乙酸核黄素 (RFTA) 和高氯酸铁作为添加剂进行光催化的连续流动苄基 C-H 氧化，以允许催化剂再生（方案 160A）。在提出的机制中，作者描述了苄基自由基的形成，该自由基与单线态氧相互作用以产生过氧自由基中间体。流动系统由在 50 °C 的紫外灯照射下的毛细管线圈（1.3 mm ID，10 mL 体积）组成。转换在 25 分钟的停留时间内有效。 Schultz 等人提出了一种不同的 C-H 氧化方法，他们使用十钨酸四丁基铵 (TBADT) 作为光催化剂（方案 160B）。使用氧作为末端氧化剂（或分批使用过氧化氢）在远程 C-H 键处氧化无偏脂肪胺。使用用 16 W UV-LED（365 nm）照射的 Vapourtec UV-150 光反应器（10 mL），以 29-68% 的产率获得相应的铵盐，进一步衍生化后，可以分离出受保护的胺。通过在紫外光照射下将吡咯烷 (70 mmol) 的酸性溶液再循环 22 小时进行放大。在基本后处理和用 Boc2O 保护后，得到氧化产物，产率为 46%（5.98 g）。在关于 C-H 氧化的更一般性的研究中，Noël 等人。报道了烷烃的连续流动光氧化（方案160C）。使用微流光反应器（0.75 mm ID，5 mL 体积）来增加氧气的获取。事实上，在流动中，由质量流量控制器 (MFC) 输送的氧气建立了分段流动模式，因此由于泰勒再循环的存在而改善了混合。通过这种方式，苄基位置和未活化的 C(sp3)-H 都被有效地氧化，包括一些生物活性分子，如青蒿素、(-)-ambroxide、孕烯醇酮和香紫苏内酯。此外，进行了 5 mmol 规模的反应，获得了相当的产率（59% 对 55% 产率）。

方案160. (A) RFTA-Photocatalytic Flow C(sp3)–H Benzylic Oxidation, (B) Photocatalytic Oxidation of the Remote C–H Bonds of Aliphatic Amines, and (C) TBADT-Photocatalytic Oxidation of C(sp3)–H Bonds in Flow Using Oxygen

2020 年，Noël 等人。 报道了流动中的第一次光催化三氟甲氧基化（方案162）。 作者使用了 Ngai CF3O 试剂，已知在光照射下在钌 (II) 催化剂存在下会产生三氟甲氧基自由基。流动装置由一个 PFA 线圈（0.75 mm ID，2.3 mL 体积）组成，用 400 nm LED (10 W) 照射。 流动反应比分批反应快得多（1 小时对 18 小时）。 值得注意的是，添加碱（KH2PO4，1.0 equiv）是批量获得更高产量的关键，但并未改善流动结果。

方案 162. (杂) 芳烃体系在流动中的光催化三氟甲氧基化

C-N键的形成

芳香胺是存在于许多药物和材料中的重要部分。获得此功能的经典合成策略是亲电芳族取代，基于 (i) 硝化和还原或 (ii) 卤化后亲核取代或 Buchwald-Hartwig、Ullmann 或 Chan-Lam 交叉偶联。Marden等人报道了一种光化学分子内 C-H 胺化，不需要芳烃伴侣的预功能化（方案 163A）。 这个想法是从 N-氯胺开始的，自 1960 年代以来，人们就知道在光照射下会产生胺自由基。在描述了批量均匀胺化后，报告了一种流动策略的开发（FEP 毛细管：5 mL 体积）以克服批量设置的限制；也就是说，（i）有限的放大和（ii）危险的N-氯胺的安全处理。作者将 N-氯胺合成和胺化优化为两个独立的流程步骤，最后展示了两个反应结合的结果。有趣的是，总产率低于批量产率（34% 对 60%），这可能是因为光化学步骤的条件不理想。事实上，光化学步骤中的最佳条件需要更高的浓度，这与之前的合成不兼容，因为 N-氯代琥珀酰亚胺 (NCS) 在二氯甲烷中的最大溶解度限制为 0.41 M。然而，流动过程超过了生产率方面（2.04 mmol·h-1 in flow vs 1.0 mmol·h-1 in batch），证明了其在更大规模反应中的优势。

方案 163. (A) N-氯胺作为中间体在流动中形成新的 C-N 键和 (B) 在流动中放大的光催化胺化过程

传统上，HAT 介导的 C-N 键形成仅限于使用亲电 N=N 双键，例如 DIAD。然而，Noël 等人证明了 HAT 催化 (TBADT) 和氧化自由基-极性交叉策略 (RPC) 的组合触发了 C-N 键形成的新机制（方案 164）。(731)事实上，HAT 生成的烷基自由基可以用 TBHP 氧化形成碳正离子，该碳正离子被合适的氮亲核试剂（例如唑类）捕获。为了确保碳正离子足够稳定，选择了氧代碳鎓离子。这种转换也适用于后期功能化，被转化为流动。为此，用 60 W 365 nm LED 照射 Vapourtec UV-150 反应器（PFA 管，1.3 mm ID，10 mL）。在流动中，反应需要 1 小时的停留时间，而在批次中需要 16 小时，产率没有任何降低，并且还以 10 毫摩尔的规模进行。

C-S 和 C-Se 键的形成

氨基酸的修饰是基本的转变，因为它们提供药物、生物技术工具和催化剂。 流动中的一个光催化例子是 Noël 等人的半胱氨酸芳基化（方案 167）。在这种情况下，重氮盐从苯胺和 tBuONO 原位形成。 通过在eosin Y存在下照射反应混合物，迅速形成芳基自由基，其与半胱氨酸的游离硫醇部分反应。 使用微流反应器（PFA 线圈：0.5 mm ID，0.45 mL 体积），用 3.12 W 白色 LED 照射，可以将反应时间减少到 30 s，并能够将反应放大到 1 g。 此外，成功地修饰了许多带有半胱氨酸部分的二肽。

方案 167. 流动中半胱氨酸和含半胱氨酸二肽的光催化芳基化

最近，报道了一种在流动中修饰硫醇、半胱氨酸衍生物和含半胱氨酸二肽的不同方法。在这种情况下，在可见光照射下使用重氮烷烃进行 S-H 键插入。在用 50 W 蓝色 LED 照射的流动装置（PFA 线圈 0.5 mm ID，0.98 mL）中，与批次相比，生产率提高了 110 倍，因为反应时间从批次的 12 小时减少到连续的 6.5 分钟-流动。

C-B 键的形成

Larionov 等人进行了 1,2- 和 1,3- 二硼芳烃的光化学合成。通过 B2Pin2 对卤代芳烃进行双 C-H/C-X 硼化（方案 173）。 (744) 无金属和无添加剂的方法发生在 UV-C 照射下，分批和流动进行。有趣的是，反应的区域选择性可以通过改变溶剂和芳烃官能团的电子特性来调节。在异丙醇中以优异的选择性合成 1,2-二硼芳烃。在 HFIP（六氟异丙醇）中，1,2-选择性也可以通过在对位带有吸电子基团或在间位带有给电子基团的底物来获得。在 HFIP 中进行了合成 1,3-二硼化芳烃的反应范围，对 2-、4-和 2,3-烷基取代的卤代芳烃具有良好的选择性。除了取代基的电子效应之外，异丙醇和 HFIP 中区域选择性的差异可以通过它们的极性和形成捕获自由基中间体的溶剂笼来解释。许多芳烃的克级二硼化反应分批和流动进行。流动反应器由 FEP 毛细管（内径 3.2 mm，111 mL）组成，该毛细管放置在带有 16 × 8 W UV-C 灯的光化学室反应器中。分批和流式获得了可比较的结果，但反应时间可以从分批的 16 小时减少到流式的 3.7 小时。

方案、173. Photochemical C–H/C–X Diborylation of Haloarenes with B2Pin2 in Continuous-Flow

Buglioni, L., Raymenants, F., Slattery, A., Zondag, S. D. A., & Noël, T. (2021). Technological innovations in photochemistry for organic synthesis: Flow chemistry, high-throughput experimentation, scale-up, and photoelectrochemistry. Chemical Reviews. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.1c00332