作为引起温室效应的主要气体，CO2的高效转化一直在吸引科学界的关注。但是CO2的化学性质比较稳定，它的转化一般需要较高的能耗。近年来，利用更绿色可再生的光能实现CO2的定向转化被认为是比较有前景的一条路线。
考虑到烯烃的广泛来源，近年来，人们利用在可见光催化烯烃与CO2反应的领域里做了很多研究，实现了一系列羧基化反应，合成了多种类型的重要羧酸产物。然而，非活化烯烃由于其低反应性，通常很难与CO2发生羧基化反应，相关例子也还鲜有报道。
最近，四川大学余达刚教授课题组报道了一种新的策略，实现了可见光催化CO2参与非活化烯烃的氢羧基化和远程双羧基化。他们首先利用连续光致电子转移策略（Consecutive Photo-induced Electron Transfer, ConPET），将CO2还原为CO2自由基负离子。再通过CO2自由基负离子对非活化烯烃的进攻得到相应的烷基自由基。该烷基自由基可以通过分子间氢原子转移过程，得到选择性氢羧基化产物。另一方面，通过底物的合理设计，反应过程产生的烷基自由基也可以发生分子内的氢原子转移（HAT），再通过单电子还原形成碳负离子。这种碳负离子进攻另一分子CO2可以得到相应的二元酸及其衍生物。如下图：
该策略已经被证明可以适用于一系列烷基烯烃（包括丙烯和工业来源的混合烯烃）和CO2的反应，能够以中等至优秀的产率合成一元羧酸、二元羧酸和非天然α-氨基酸衍生物。
原文以“Visible-light photocatalytic di- and hydro-carboxylation of unactivated alkenes with CO2”发表于Nature Catalysis。
原文链接：
https://www.nature.com/articles/s41929-022-00841-z
