南开大学汪清民教授团队使用盐酸作为催化剂，空气作为氧化剂，通过可见光诱导实现了温和条件下苄位碳氢键的高效氧化反应。该方法避免了过渡金属、过氧化物以及昂贵催化剂的使用，表现出良好的官能团耐受性以及底物适用范围。

芳基酮化合物在药物合成、石油化工、材料以及天然产物合成中具有广泛应用。苄位碳氢键的直接氧化可以快速制备芳基酮类化合物。例如由对硝基乙基苯氧化得到的对硝基苯乙酮是生产广谱抗菌剂氯霉素的关键中间体，使用芴氧化制备的9-芴酮是生产智能手机相机透镜的原料。然而传统氧化方法需要使用当量氧化剂、过渡金属、高温或者昂贵的催化剂。氯离子在自然界中含量丰富且价格低廉，由于H-Cl键具有较强的解离能(BDE = 103 kcal mol^-1)，氯自由基可以作为高效的氢原子转移试剂攫取氢原子形成相应的烷基自由基。作者发现在光照下氧气既可以作为氧源，又可以氧化氯离子产生氯自由基，从而实现苄位碳氢键的氧化。同时该方法可以兼容多种官能团，不论是连有吸电子还是供电子取代基的苯环都能够顺利转化为相应的芳基酮。值得注意的是，该方法还可以将三苯基硅烷氧化为三苯基硅醇，并且将甲苯、苯甲醛以及苯甲醇直接氧化为苯甲酸，体现出较好的实用性。

综上所述，该方法条件温和，操作简单，经济高效，为苄位碳氢键的氧化提供了一种新颖、绿色的合成方法。

论文信息：

HCl-Catalyzed Aerobic Oxidation of Alkylarenes to Carbonyls

Dr. Kaikai Niu, Xiaodi Shi, Ling Ding, Dr. Yuxiu Liu, Dr. Hongjian Song, Prof. Qingmin Wang

ChemSusChem

DOI: 10.1002/cssc.202102326