有机合成光化学的技术创新八：流动光化学 -O2氧化

Alemán、Cabrera 和同事使用 Pt(II) 配合物作为连续流动的光催化剂，研究了可见光介导的硫化物氧化为亚砜（方案 181）。反应首先分批进行，以评估最佳溶剂和铂催化剂与 EtOH/水 (9:1) 进行反应，使用 Pt(II) 在照射 10 小时（CFL，23 W）后提供定量产率方案 181 中概述的复合物。随后是 10 个示例中的小底物范围，产率为 62-98%。在此之后，将反应转化为连续流动。用 HPLC 泵泵送反应溶液并在 T 型混合器中与氧气混合，然后将其引入用蓝色 LED (15 W) 照射的 FEP 光反应器 (1.6 mm ID, 4.1 mL)。在流动中与分批相比，反应速率显着提高，甲基对甲苯硫醚的氧化在 11 分钟的停留时间（分批 10 小时）内完全转化。此外，对于所研究的 8 种亚砜，分批获得了相当的产率。关于催化剂，已知这类铂络合物由于金属到配体电荷转移 (MLCT) 而吸收可见光谱区域的光，并且可以用作均相光催化剂。在所研究的转化中，其光催化能力优于Ru(bpy)3Cl2和Ir(ppy)3，并且比玫瑰红和tetra-O-acetylriboflavine更具选择性。作者提出了一种自由基机制，涉及形成氧自由基阴离子，而不是产生单线态氧的能量转移。事实上，该反应在氘代溶剂中不会加速，而是通过添加苯醌（一种超氧自由基的清除剂）停止。

方案 181. Pt(II)-连续流动中硫化物光催化氧化为亚砜

        Chen 等人报道了另一种由氧自由基阴离子介导的氧化。使用玫瑰红进行 N,N-二甲基苯基胺的光催化 N-去甲基化（方案 182）。 (755) 为提供 N-去甲基化合物的实用途径，使用了连续流动。流动反应器由缠绕在石英管周围的 FEP 毛细管（0.8 mm ID，20 mL 体积）组成，用 34 W LED 玉米形灯泡照射。加入过量的乙酸（25 equiv）加速了从 24 到 3 小时的转变。为了将中间体过氧化物完全转化为产物，要么进行酸性处理，要么使用维生素 C 作为水解试剂作为更温和的替代品。使用类固醇（米非司酮）进行放大反应，该类固醇以 65% 的产率和 1.5 小时的停留时间进行去甲基化。在没有乙酸的情况下，反应在流动中需要超过 48 小时，而在标准条件下分批反应需要 6 小时。值得注意的是，在反应过程中形成了 N-甲酰基副产物，但是当用酸处理时，这可以转化为所需的产物，从而将收率提高到 83%。

方案182. Acetic Acid Accelerated Photocatalytic N-Demethylation of N,N-Dimethylphenyl Amines

Horváth、Škoric 和同事报告了异二苯乙烯的光催化氧化。锰 (III) 卟啉用作光催化剂。与不含金属的卟啉不同，这些催化剂在光照射后进行电子转移，得到 Mn(IV) 和 Mn(V) 配合物，然后参与后续反应。较少芳族呋喃芪的光氧化提供了多达五种产物的混合物。另一方面，当从更芳香和更稳定的噻吩并噻吩开始时，反应更具选择性（最多得到两种氧化产物）。测试了不同的玻璃微流反应器（0.376-0.498 mm ID，4-32 μL 体积），导致光氧化加速。噻吩基衍生物的完全转化在不到 4 分钟内完成（相对于批次中几乎 16 小时），而呋喃基衍生物在不到 2 分钟内获得了完全转化（相对于批次中超过 2 小时）。正如预期的那样，在 12 秒的停留时间下，通过更小的通道架构获得了更高的转化率（86% 对 81%）。

Su等人报道了苯选择性光氧化成苯酚。使用DDQ作为光催化剂。这是一个具有挑战性的转变，特别是因为产品比起始材料更容易氧化。作者筛选了几个参数，例如停留时间、苯浓度、摩尔比和溶剂。对于 30 mM 苯在乙腈中的溶液，H2O：苯：DDQ 摩尔比为 12:1:1.5，获得了最佳结果，在 1 小时的停留时间内苯酚产率为 94%，选择性 >99%。用 450 nm 蓝色 LED 灯条照射的微反应器（PFA 管，1 mm ID）的实施证明有利于转化，优于所有报告的批处理过程。

Wang 等人报道了流动中苯甲基有机三氟硼酸盐的氧介导的光氧化。 （方案 183）。 在配备氧气球的批量装置中，在 180 分钟内仅以 12% 的收率获得了相应的醛。相反，当切换到流动装置（FEP 毛细管 1.58 mm ID，0.875 mL），用高功率 UV-LED 照射时，醛的 NMR 产率为 82%。将停留时间增加到 7 分钟，同时保持氧气流量恒定，导致苯甲醛的定量产率。该结果证明了反应化学计量的重要性，需要至少 5 equiv 的氧气。激发的 Ir(III) 配合物催化 SET 氧化三氟硼酸盐并产生苄基自由基。

方案 183. 三氟硼酸苄酯在流动中的光催化氧化

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