保護(hù)基團(tuán)在合成有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域，特別是在復(fù)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(hù)基團(tuán)應(yīng)具有兩個(gè)特性：(1) 保護(hù)敏感官能團(tuán)在隨后的母體分子修飾過(guò)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(tuán)去保護(hù)的理想策略，因?yàn)樗ǔＥc更傳統(tǒng)的熱或酸堿型去保護(hù)策略正交。

Moth-Poulson 等人給出了使用光脫保護(hù)策略按需生成反應(yīng)性化合物的一個(gè)例子。作者通過(guò)串聯(lián)光脫保護(hù)和流動(dòng)脫羧生成末端炔烴（方案 77）。在石英微芯片 (62.5 μL)中對(duì)鄰硝基芐基保護(hù)的芳基丙酸溶液進(jìn)行紫外線照射 (4 W, 254 nm)，在 8.3 分鐘的停留時(shí)間內(nèi)實(shí)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(dòng)中的串聯(lián)光脫保護(hù)和脫羧，然后是疊氮化物-炔烴點(diǎn)擊化學(xué)（Click Chemistry）

硫醛的光化學(xué)生成是反應(yīng)性化合物的另一個(gè)例子，它是通過(guò)流動(dòng)中的光脫保護(hù)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(jìn)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(gè)示例為 64-99%）制備了多種二氫噻喃。此外，模型底物的克級(jí)反應(yīng)可以通過(guò)在流動(dòng)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(guò) 20 小時(shí)反應(yīng)時(shí)間）來(lái)輕松進(jìn)行。與間歇法相比，流動(dòng)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(shí)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(dòng)中光化學(xué)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）。 磺酰基保護(hù)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(jìn)行，在 24 小時(shí)內(nèi)達(dá)到 92% 的分離收率。 對(duì)照實(shí)驗(yàn)表明，光和光催化劑都需要進(jìn)行轉(zhuǎn)化。 此外，在 Hantzsch 酯和堿的存在下獲得了改進(jìn)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(tuán)的吲唑、吲哚、吡唑和苯并咪唑。 最后，通過(guò)在流動(dòng)中對(duì)模型吲唑底物進(jìn)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(lán)色 LED（450 nm）照射反應(yīng)混合物，在 100 分鐘的停留時(shí)間內(nèi)實(shí)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(xué)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(jiǎn)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(biāo)。Stephenson等人開發(fā)了一種通過(guò)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(jìn)行，產(chǎn)生相應(yīng)的不對(duì)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(lán)色 LED 照射氧化步驟的粗混合物，以在 32 小時(shí)后批量實(shí)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(shí)用性.然而，流動(dòng)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(jìn)行的。在藍(lán)色 LED 或太陽(yáng)輻射下對(duì)不同的木質(zhì)素聚合物進(jìn)行了裂解過(guò)程，兩者都獲得了相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)量，進(jìn)一步增加了該方案的潛在綠色性。

方案 80. 在藍(lán)色 LED 或太陽(yáng)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(jìn)行UV-LED照射之前或同時(shí)，通過(guò)磁力攪拌器或通過(guò)使用振動(dòng)器進(jìn)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(shí)照射時(shí)間后，超過(guò) 80% 的材料在 1060 rpm 下裂解。

Gilmour 等人創(chuàng)建了一個(gè)流動(dòng)平臺(tái)。用于從固體支持物上光裂解聚糖（方案 81）。 平臺(tái)包含一個(gè)反應(yīng)單元，其中 FEP 毛細(xì)管（0.8 mm ID，4 mL）盤繞在水冷圓柱體周圍，用 8 個(gè) LED（2-3.8 W，750 mA，365 nm）照射。使用這種設(shè)置，在 1 小時(shí)照射時(shí)間后，樹脂的光裂解率為 79%。預(yù)研磨珠子時(shí)觀察到光裂解略有增加 (86%)。重要的是，流協(xié)議的可重復(fù)性是通過(guò)重復(fù)幾個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明的，在相同條件下的單個(gè)實(shí)驗(yàn)之間的最大差異為 5%。

方案 81. 連續(xù)流動(dòng)中藍(lán)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(gè)重要考慮因素是羥基的保護(hù)。這些羥基的潛在保護(hù)基團(tuán)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(hù)（方案 82）。反應(yīng)首先分批進(jìn)行，對(duì)于帶有各種其他保護(hù)基團(tuán)的底物，需要 1-17 小時(shí)才能完成反應(yīng)。這些其他保護(hù)基團(tuán)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(dǎo)致產(chǎn)率降低。在批量中，從綠色 LED 光源切換到藍(lán)色 LED 光源導(dǎo)致反應(yīng)時(shí)間更短，但觀察到過(guò)氧化和光降解顯著增加。相比之下，對(duì)反應(yīng)時(shí)間的精確控制和更有效的流動(dòng)輻照允許使用藍(lán)色 LED 強(qiáng)化反應(yīng)條件，同時(shí)保持高選擇性（批次 = 68-85% 產(chǎn)率在 3.5-24 小時(shí)內(nèi)，流量 = 69- 82% 在 3-10 分鐘內(nèi)）。

方案 82. 分批和流動(dòng)的糖類中芐基醚的溫和選擇性光脫保護(hù)

來(lái)自葡萄糖衍生物的鄰苯二甲酰亞胺基團(tuán)的連續(xù)流動(dòng)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(gè)烷氧基自由基，該自由基通過(guò)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(hù)的 OH 基團(tuán)捕獲芐基陽(yáng)離子時(shí)，生成所需的亞芐基乙縮醛。該反應(yīng)首先進(jìn)行了批量?jī)?yōu)化，在 24 小時(shí)反應(yīng)時(shí)間后達(dá)到 63% 的收率。在流動(dòng)中，僅在 1 小時(shí)的停留時(shí)間內(nèi)獲得相同的產(chǎn)率。此外，流動(dòng)協(xié)議能夠降低催化劑負(fù)載量（5-2 mol%），并且可以產(chǎn)生足夠量的亞芐基乙縮醛來(lái)進(jìn)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(jí)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(jī)制。具有甲苯磺?；摫Ｗo(hù)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(shí)間內(nèi)分離產(chǎn)率為 98%，但使用流動(dòng)光化學(xué)方法也證明是可行的（方案 84）。在光脫保護(hù)中，在 UV-A 照射下 1 小時(shí)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