烯烃的双官能团化反应是现代有机合成化学的重要研究方向，通过自由基加成反应为烯烃转化为相关复杂分子和药物分子提供了有效途径。在众多自由基物种中，虽然烷基自由基已被广泛研究，但现有工作主要集中于稳定性较高的自由基体系，如异丙基、叔丁基自由基，以及α-位具有杂原子（如氨基、烷氧基等）稳定的伯碳自由基。此外，具有强极性的亲电性全氟烷基自由基也因其优异的反应活性而备受关注。但是基于缺乏稳定性的普通伯烷基自由基（特别是高活性的甲基自由基）的相关研究仍较为匮乏。早在1847年，Kolbe就通过电化学过程利用烷基羧酸脱酸产生了烷基自由基，并通过C(sp³)-C(sp³)键偶联制备得到了较长碳链的烷烃。然而，将此类烷基自由基应用于烯烃烷基化的研究却鲜有报道。

近年来，电化学有机合成作为绿色合成化学的关键技术之一，在有机合成领域得到了广泛应用。在前期研究的基础上，南昌大学蔡琥教授和吴涛教授团队创新性地开发了一种无需金属催化剂和传统氧化剂参与电化学介导的烯烃伯烷基化双官能团化反应。该体系以易制备的羧酸季铵盐作为自由基前体，无需额外添加电解质。该方法不仅适用于各种不同取代基的烯烃，而且能够实现不同碳链长度的伯烷基化。

在最优条件下，作者对各种烯烃底物和不同的羧酸盐底物的适用范围进行了考察。结果表明，该反应对各种烷基，环烷基、F、Cl、Br、酯基、频哪醇硼酸酯基团（Bpin）、三氟甲氧基以及苯氧基等多种官能团都具有很好的兼容性。而且多种烷基羧酸盐均可作为烷基自由基的前体兼电解质，通过该方法顺利获得相应的烷基化产物。另外，各种醇、羧酸、水以及氟负离子等都可作为亲核试剂参与反应，获得不同的烷基化产物。

在实用性方面，该反应可顺利放大至克级规模，且产物中的C-O键可通过简单条件进一步转化为C-N、C-C键或引入不饱和结构。特别值得一提的是，利用廉价易得的D₄-乙酸作为原料，即可在分子中高效引入全氘代甲基（CD₃），为在药物分子中引入氘代基团提供了新方法。

在该工作中，蔡琥教授和吴涛教授团队发展了一种无金属参与电化学介导的烷基羧酸季铵盐脱羧策略，成功获得了伯烷基自由基并实现了烯烃烷基-烷氧基化反应。该方法能将多种底物高效转化为叔醚或仲醚，展现出优异的官能团兼容性，且所构建的C-O键可进一步转化为C-C或C-N键衍生物。值得一提的是，该方法还能利用廉价易得的氘代乙酸在分子中引入全氘代甲基（CD₃），为氘代药物分子的合成提供了一种新颖便捷的合成策略。

Metal-Free Electrochemistry-Driven Decarboxylative Primary Alkyl-Alkoxylation of Olefins

Meiqun Lu, Kailun Chen, Prof. Dr. Tao Wu, Prof. Dr. Hu Cai

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202506639