【JACS】广西师范大学潘英明、唐海涛和王毛锐团队最新成果：锌单原子阴极耦合阳极碘接力介导策略实现吡啶C₂–H键电化学羟甲基化

广西师范大学潘英明、唐海涛和王毛锐团队在《Journal of the American Chemical Society》上发表了一项研究，开发了一种锌单原子阴极耦合阳极碘接力介导的电化学策略，实现了吡啶C₂–H键的高选择性羟甲基化。研究背景是吡啶C₂位取代修饰在药物开发中至关重要，但传统方法受限于底物范围窄、条件苛刻及对C₄位反应偏好难以控制等挑战。研究目的是设计一种结合异相单原子催化与配对电解的新途径，以克服这些局限。该团队采用Zn–N₄配位单原子锌电催化剂作为阴极，通过五步接力机制，包括铵盐活化底物、零价锌介导的阴极还原和阳极碘离子氧化芳构化，成功实现了吡啶C₂位的选择性修饰。研究结论表明，该方法在温和条件下具有原子经济性高、区域选择性优异和底物范围广等优势，可用于多种吡啶衍生物及羰基化合物，并成功应用于药物分子后期修饰和关键中间体的克级合成。该工作为吡啶C₂–H键选择性官能化提供了绿色高效的新平台，对合成化学和药物开发具有重要意义。