史雷,杨惜晖
哈尔滨工业大学(深圳)理学院,广东 深圳 518055
地球,浩瀚宇宙中无数天体中的一颗行星,在太阳系中安静地见证时间的流逝。在地球漫长的演化过程中,从真核生物的出现到高等生物的繁衍和进化,氧化反应的重要性不言而喻。氧气——大自然支配氧化反应最常利用的氧化剂,以单线态或三线态的形式在酶的催化作用下将有机物氧化分解并释放能量,维持有机生命体的代谢及高效运转,这种过程也被称为“有氧呼吸”。在感叹高等生命体无比精妙的循环体系之余,为了加深对这颗46亿岁星球进化过程及生存法则的了解,有机化学工作者从模拟自然界精妙可控的氧化策略出发,在大自然的引导下追求和探索高选择性、高效的氧化反应。过氧化氢(H2O2,俗称双氧水)被认为是最耳熟能详的无机过氧化物,为保证运输及使用的安全性,主要以30%或更低浓度的水溶液形式存在。然而,一方面,低浓度水溶液的储存形式极大程度降低了过氧化氢的氧化能力及反应活性;另一方面,许多高活性有机化合物(如有机金属试剂、草酰氯、重氮化合物等)对水较为敏感,容易与溶剂中的水发生反应(导致化合物水解、引发火灾和爆炸等灾难性后果),大大限制了双氧水的使用范围。因此,探索和开发更稳定、更安全、反应活性更高、底物适用范围更广的氧化剂成为有机化学工作者一直以来追求的目标和研究的动力。
有……