保護基團在合成有機化學領(lǐng)域，特別是在復雜生物活性分子的全合成中具有不可估量的重要性。 理想的保護基團應(yīng)具有兩個特性：(1) 保護敏感官能團在隨后的母體分子修飾過程中免受不希望的反應(yīng)， (2) 以高產(chǎn)率和選擇性安裝和去除它。 光裂解是官能團去保護的理想策略，因為它通常與更傳統(tǒng)的熱或酸堿型去保護策略正交。

Moth-Poulson 等人給出了使用光脫保護策略按需生成反應(yīng)性化合物的一個例子。作者通過串聯(lián)光脫保護和流動脫羧生成末端炔烴（方案 77）。在石英微芯片 (62.5 μL)中對鄰硝基芐基保護的芳基丙酸溶液進行紫外線照射 (4 W, 254 nm)，在 8.3 分鐘的停留時間內(nèi)實現(xiàn)完全轉(zhuǎn)化，一步形成苯乙炔。該反應(yīng)性末端炔烴隨后在間歇反應(yīng)器中與 CuI 和疊氮化物結(jié)合，引發(fā)銅催化的疊氮化物-炔烴環(huán)加成反應(yīng)，生成 1,2,3-三唑，總產(chǎn)率為 41%。

方案 77. 流動中的串聯(lián)光脫保護和脫羧，然后是疊氮化物-炔烴點擊化學（Click Chemistry）

硫醛的光化學生成是反應(yīng)性化合物的另一個例子，它是通過流動中的光脫保護生成的。用紫外光照射苯硫醚，將得到的高反應(yīng)性硫代醛與各種二烯結(jié)合，進行thio-Diels–Alder reaction，一步生成二氫噻喃（方案 78）。使用這種方法，以通常高產(chǎn)率和良好的區(qū)域選擇性（19 個示例為 64-99%）制備了多種二氫噻喃。此外，模型底物的克級反應(yīng)可以通過在流動中縮放反應(yīng)（1.077 g，99% 產(chǎn)率，84:16 區(qū)域異構(gòu)比 (rr) 超過 20 小時反應(yīng)時間）來輕松進行。與間歇法相比，流動法顯著提高了高活性硫醛的使用率，生產(chǎn)率提高了 22 倍，時空產(chǎn)率提高了 60 倍（0.18 mmol·h–1 , 6.0 g·L –1 ·h –1 in flow, 而 0.0083 mmol·h –1 , 0.1 g·L –1 ·h –1 in batch)。

方案 78.連續(xù)流動中光化學生成的硫代醛的thio-Diels–Alder反應(yīng)

開發(fā)了一種溫和的光催化方案，用于N-desulfonylation of N-heterocycles（方案 79）。 磺?；Ｗo的吲唑的選擇性 N-S 鍵裂解首先在銅光催化劑存在下分批進行，在 24 小時內(nèi)達到 92% 的分離收率。 對照實驗表明，光和光催化劑都需要進行轉(zhuǎn)化。 此外，在 Hantzsch 酯和堿的存在下獲得了改進的結(jié)果。 這些優(yōu)化的條件適用于各種具有給電子和吸電子官能團的吲唑、吲哚、吡唑和苯并咪唑。 最后，通過在流動中對模型吲唑底物進行N-desulfonylation，顯示了該方案的放大潛力。 使用市售反應(yīng)器（Vapourtec UV-150：0.76 mm ID，10 mL 體積）并用 24 W 藍色 LED（450 nm）照射反應(yīng)混合物，在 100 分鐘的停留時間內(nèi)實現(xiàn) 60% 的產(chǎn)率。

方案79、Photocatalytic N-Desulfonylation of N-Heterocycles

木質(zhì)素系統(tǒng)中 C-O 鍵的光化學裂解可以提供一種從目前廢棄的植物材料中獲得苯甲醇和酮的簡便途徑，作為一種生物質(zhì)增值策略。在木質(zhì)素系統(tǒng)中，β-O-4 鍵是主要連接之一，因此是木質(zhì)素解聚研究中裂解的有趣目標。Stephenson等人開發(fā)了一種通過催化氧化和光催化還原分批和流式裂解β-O-4鍵的兩步程序（方案80）。 鈀催化的氧化首先用各種木質(zhì)素模型底物進行，產(chǎn)生相應(yīng)的不對稱酮。在啟用溶劑轉(zhuǎn)換的后處理程序后，在銥催化劑存在下用藍色 LED 照射氧化步驟的粗混合物，以在 32 小時后批量實現(xiàn) β-O-4 裂解的完全轉(zhuǎn)化。隨后將光裂解轉(zhuǎn)化為流式協(xié)議，從而顯著提高了生產(chǎn)率（0.4 mmol·h-1 in flow vs 0.013 mmol·h-1 in batch），體現(xiàn)了流式程序在大規(guī)模操作中的實用性.然而，流動反應(yīng)器通常需要均勻的反應(yīng)條件，并且由于木質(zhì)素聚合物的低溶解度，這些聚合物的 β-O-4 裂解研究是分批進行的。在藍色 LED 或太陽輻射下對不同的木質(zhì)素聚合物進行了裂解過程，兩者都獲得了相當?shù)漠a(chǎn)量，進一步增加了該方案的潛在綠色性。

方案 80. 在藍色 LED 或太陽輻照下木質(zhì)素模型中 β-O-4 鍵的光裂解

Hurevich 等人提出了一種提高光裂解方法效率的方法，他們發(fā)現(xiàn)研磨多孔聚苯乙烯珠（porous polystyrene beads）以使更多表面積暴露于輻照下可顯著提高光裂解效率。在間歇式反應(yīng)器中進行UV-LED照射之前或同時，通過磁力攪拌器或通過使用振動器進行研磨。在更高的攪拌速率下觀察到更高程度的光裂解，在 6 小時照射時間后，超過 80% 的材料在 1060 rpm 下裂解。

Gilmour 等人創(chuàng)建了一個流動平臺。用于從固體支持物上光裂解聚糖（方案 81）。 平臺包含一個反應(yīng)單元，其中 FEP 毛細管（0.8 mm ID，4 mL）盤繞在水冷圓柱體周圍，用 8 個 LED（2-3.8 W，750 mA，365 nm）照射。使用這種設(shè)置，在 1 小時照射時間后，樹脂的光裂解率為 79%。預研磨珠子時觀察到光裂解略有增加 (86%)。重要的是，流協(xié)議的可重復性是通過重復幾個實驗來證明的，在相同條件下的單個實驗之間的最大差異為 5%。

方案 81. 連續(xù)流動中藍色 LED 照射下固體支持物上多糖的光裂解

多糖合成中的另一個重要考慮因素是羥基的保護。這些羥基的潛在保護基團是芐基醚，由于其固有的穩(wěn)定性，可以應(yīng)用于各種不同的反應(yīng)條件。然而，去除它們通常需要苛刻的條件。Pieber、Seeberger 和同事開發(fā)了一種溫和的光催化方法，用于從糖類中去除芐基醚的保護（方案 82）。反應(yīng)首先分批進行，對于帶有各種其他保護基團的底物，需要 1-17 小時才能完成反應(yīng)。這些其他保護基團中的大多數(shù)與反應(yīng)條件相容，包括芴基甲氧羰基、乙酰丙酸酯、碳酸烯丙酯和亞芐基，而芐氧羰基被部分裂解導致產(chǎn)率降低。在批量中，從綠色 LED 光源切換到藍色 LED 光源導致反應(yīng)時間更短，但觀察到過氧化和光降解顯著增加。相比之下，對反應(yīng)時間的精確控制和更有效的流動輻照允許使用藍色 LED 強化反應(yīng)條件，同時保持高選擇性（批次 = 68-85% 產(chǎn)率在 3.5-24 小時內(nèi)，流量 = 69- 82% 在 3-10 分鐘內(nèi)）。

方案 82. 分批和流動的糖類中芐基醚的溫和選擇性光脫保護

來自葡萄糖衍生物的鄰苯二甲酰亞胺基團的連續(xù)流動光裂解使得能夠全合成多羥基氨基酸(+)-聚草酸(方案83 )。光裂解產(chǎn)生一個烷氧基自由基，該自由基通過β-斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)楦€(wěn)定的碳自由基。最后，在 1,5-氫原子轉(zhuǎn)移和隨后用未保護的 OH 基團捕獲芐基陽離子時，生成所需的亞芐基乙縮醛。該反應(yīng)首先進行了批量優(yōu)化，在 24 小時反應(yīng)時間后達到 63% 的收率。在流動中，僅在 1 小時的停留時間內(nèi)獲得相同的產(chǎn)率。此外，流動協(xié)議能夠降低催化劑負載量（5-2 mol%），并且可以產(chǎn)生足夠量的亞芐基乙縮醛來進行下游反應(yīng)（+）-聚草酸。

方案 83. 鄰苯二甲酰亞胺光裂解在 (+)-聚草酸的全合成中引發(fā)自由基級聯(lián)反應(yīng)生成亞芐基乙縮醛

Monbaliu 等人開發(fā)了一種用于合成哌醋甲酯的多步流程，基于分子內(nèi)或分子間機制。具有甲苯磺酰基脫保護和隨后的 β-內(nèi)酰胺環(huán)形成步驟的分子內(nèi)方法在熱條件下表現(xiàn)最佳，在 180 °C 下 5 分鐘停留時間內(nèi)分離產(chǎn)率為 98%，但使用流動光化學方法也證明是可行的（方案 84）。在光脫保護中，在 UV-A 照射下 1 小時后甲苯磺酰腙的轉(zhuǎn)化率為 97%。開發(fā)了一種在線后處理方法，在酸性條件下直接甲醇分解以套疊工藝提供哌醋甲酯鹽酸鹽。

方案84、Tosyl Hydrazone Deprotection and β-Lactam Ring Formation in the Synthesis of Methylphenidate Hydrochloridea

Buglioni, L., Raymenants, F., Slattery, A., Zondag, S. D. A., & No?l, T. (2021). Technological innovations in photochemistry for organic synthesis: Flow chemistry, high-throughput experimentation, scale-up, and photoelectrochemistry. Chemical Reviews. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.1c00332