含碘废料回收碘元素化学性质较活泼，非金属性强，在传统的有机合成中，低价碘（碘化物和单质碘）经常被用于碘代反应以及催化环化反应中。近些年来，过渡金属催化的交叉脱氢偶联（即氧化偶联）已经成为了一种构建C-C、C-O、C-N、C-S、C-P键的有效合成方法。反应中两个不同的亲核试剂在过渡金属和氧化剂的作用下，通过氧化脱氢的方式直接偶联构建新的化学键。反应失去两个氢原子，原子经济性高；副产物为水，绿色无毒。

　　研究反应机理发现，反应一般都经历了低价金属到高价金属的催化循环。含碘废料回收碘化学价态丰富，可以从-1价一直变化到+7价，具有很好的氧化还原能力。因此就有可能代替过渡金属实现非金属催化的氧化偶联反应，从而解决过渡金属催化剂的高成本和毒性问题。

　　受此启发，Ishiharal2、汪志勇以以及万小兵小组分别发现了低价碘催化的氧化偶联反应，构建了分子内或者分子间的C-O键和C-N键。从那以后的短短几年时间，含碘废料回收低价碘催化的氧化偶联反应发展快速。通过这种方法，能有效地构建一系列分子间或者分子内的碳杂键（C-X，X=C、O、N、S、P）及其他化学键。反应无需过渡金属、条件温和且副产物一般为水和醇，符合绿色化学可持续发展的要求。

　　综合目前已经发表的低价碘催化偶联反应，主要有两种占主导地位的反应机理。2010年，日本的Ishihara小组首次报道了负一价的碘化物催化的分子内氧化C-O键偶联反应，并在随后又发展了分子间的氧化C-O键偶联反应。作者提出的反应机理是负一价的碘化物在氧化剂（如过氧叔丁醇或者过氧化氢）的作用下原位生成一价的次碘酸盐或亚碘酸盐，然后这种活性催化剂再去氧化底物，最终得到偶联产物含碘废料回收。

　　随后汪志勇小组和万小兵小组都提出了一种单电子转移（SET）的自由基机理。首先，负一价的碘化物或者零价的单质碘在过氧叔丁醇的作用下，原位生成零价碘或者正一价碘，同时氧化剂自身产生叔J基氧自由基和羟基负离子（也可以生成过氧叔丁基自由基）；叔丁基氧自由基可以夺取活泼碳氢键的氢自由基，生成碳自由基，自身生成叔丁醇副产物含碘废料回收；而产生的碳自由基则在零价碘或者一价碘的作用经过一个单电子转移过程，生成碳正离子。然后，各种不同的亲核试剂就可以进攻碳正离子，最后生成偶联产物。

　　这两种机理已被大家广泛接受，然而目前所有的氧化偶联反应并不都能用以上两种机理解释。比如最近报道的碘/氧气或碘/二甲基亚砜（DMSO）等催化体系中，反应一般经历零价碘到负一价碘的催化循环，且非自由基历程。

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