剑桥大学Erwin Reisner教授团队在《自然合成》发表突破性成果，开发了一种无需过渡金属催化剂的光活化烷基化技术，可精准将饱和碳基团连接至芳香环电子密度最低的位置。该成果标志着有机合成领域近150年来Friedel-Crafts反应选择性的根本性逆转，为绿色化学工艺开辟全新路径。
这项被命名为“反Friedel-Crafts"反应的技术，其核心突破在于选择性机制的颠覆。传统反应倾向于富电子位点，而新方法则专攻电子匮乏位点。实验负责人David Vahey博士指出，这一发现源于一次意外：在进行半导体光催化醛酮偶联的对照实验时，未添加光催化剂的体系仍生成了预期的芳香烷基化产物，而非预期的偶联产物。这一反常现象促使团队深入探究其反应机理。
研究揭示，该反应由光激发的自由基离子对介导，包含大位阻胺碱与带烷基基团的氧化活性邻苯二甲酰亚胺酯。剑桥团队联合CIC energiGUNE及都柏林三一学院的计算化学专家，构建了基于电子密度指数的机器学习算法，精准预测烷基化位置。此外，团队还与阿斯利康合作，成功在流动化学系统中实现克级规模反应，验证了工业化应用潜力。
Reisner教授坦言，有机自由基化学研究曾超出团队舒适区，但“对反应潜力的坚定信念”驱动了此次探索。对于中国化工与制药行业而言，这一无金属、光驱动的温和反应体系，有望降低贵金属依赖并提升合成效率，值得在绿色工艺开发中重点关注。
