/// 交流電合成即將成為新風口
Science 雙響
4月6日，福州大學化學學院葉克印教授應邀在國際學術期刊Science在線發表了題為“Alternating the current direction”的前瞻性文章[1]，對美國Scripps研究所Phil S. Baran教授等人在交流電有機合成領域的最新突破性進展進行了評述和展望。同期，Phil S. Baran課題組的“Overcoming the limitations of Kolbe coupling with waveform-controlled electrosynthesis”交流電合成突破Kolbe偶聯的局限性的文章也在Science發表[2]。兩篇文章的關鍵詞都是“交流電合成”，這純屬巧合，又抑或是交流電合成即將成為新風口？！
Kolbe偶聯反應
Kolbe偶聯反應（Kolbe于1849年報道）是最古老的電化學反應之一，通過電化學脫羧偶聯形成Csp3–Csp3鍵。盡管過去了100多年，但由于化學選擇性極低和對貴金屬電極的依賴，該反應的廣泛應用一直受限。
rAP的突破此文中，Phil S. Baran課題組為這一長期挑戰提出了一個簡單的解決方案：將電勢波形從經典直流轉換為交流電之rAP快速極性切換，使各種官能團相互兼容，并改用廉價的、可持續的碳基電極（無定形碳）進行反應[2]。基于該反應，Phil S. Baran課題組用易得的羧酸（包括生物質衍生的羧酸）制備了多種有價值的分子，包括非天然氨基酸和聚合物構建砌塊等。機理研究表明波形在調節電極周圍局部pH值方面具有重要作用，丙酮作為非常規反應溶劑也發揮了關鍵作用。
圖1. 經典Kolbe反應的挑戰和使用rAP的突破 來源：Science
如何實現
如何在電合成中實現交流電之快速極性切換rapid alternating polarity（rAP）？
打開Supporting information一起來揭秘。Phil S. Baran課題組的實驗步驟那叫一個相當清楚，相信有興趣的小伙伴們都可以很輕松的重現這個經典的反應，rAP不需要自己DIY，連配液的圖片配附上了。
配液：丙酮3.5mL用量筒也可以，50uL Me4N•OH 建議用移液器精確量取。圖片上的小白是IKA 的移液器，聽說現在買一送四，德國原裝！
交流電合成，就是這個“小黑”-IKA ElectraSyn搞定的。
再上圖，1s設置交流電（rAP），恒流或恒壓任選。當然，重現這個反應要選恒流。
相信大家手上都有不止一臺“小黑”了，寶劍配英雄嘛。如果您手上的“小黑”還沒有“Rapid alternating polarity”選項，歡迎隨時聯系IKA，或者掃描如下二維碼快速升級。
寫在最后
一個新的風口從初現端倪到凸顯再到盛行，不過短短黃金幾年。
如果您已然在探索電合成，又有”寶劍”在手，我相信沒有任何理由可以阻止您深入探索交流電。如果您還在猶豫要不要進入電合成，要不要切入到交流電合成，也許《小馬過河》可以給您指引。何況試錯成本可控，錯了能怎樣；成了，將會是怎樣的成就？！
引用：
[1].Alternating the current direction-Waveform-controlled electrolysis enables the carbon-carbon coupling of carboxylic acids. Peng Guo, Ke-Yin Ye, Science, 2023, 380, 34-35. DOI: 10.1126/science.adh1837
[2].Overcoming the limitations of Kolbe coupling with waveform-controlled electrosynthesis. Yuta Hioki, Matteo Costantini, Jeremy Griffin, Kaid C. Harper, Melania Prado Merini1, Benedikt Niss, Yu Kawamata, Phil S. Baran. Science, 2023, 380, 81-87. DOI: 10.1126/science.adf4762
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