烷烃卤化是重要的官能团化反应方法学，但是人们认为O₂是最合适理想的氧化剂。

有鉴于此，宾夕法尼亚大学Eric J. Schelter、Karen I. Goldberg等报道烷烃的有氧碘化反应，通过[ⁿBu₄N]Cl作为催化剂，390 nm光催化。当使用CH₄和空气作为反应物，在停流式微管中进行反应，CH₃I的转化数达到10。

本文要点：

（1）

反应机理。以环己烷作为底物，对该反应的机理进行研究，结果发现I₂起到多个作用：捕获烷基自由基、光吸收前驱分子、作为氧化反应介导物。烷烃分子的活化是通过I₂和Cl-之间形成电子给体-受体复合物生成的Cl·自由基物种。环己烷碘化反应的动力学结果说明I₃^-有氧氧化生成I₂是反应的决速步骤，反应生成的I₃-需要在空气中重新氧化才能够实现催化反应。

（2）

这种选择性催化烷烃转化的方法能够使用空气作为氧化剂，能够容忍水，有助于烷烃催化转化反应的进一步发展。

参考文献

Nathanael A. Hirscher, Nidhi Ohri, Qiaomu Yang, Jiawang Zhou, Jessica M. Anna, Eric J. Schelter*, and Karen I. Goldberg*, A Metal-Free, Photocatalytic Method for Aerobic Alkane Iodination, J. Am. Chem. Soc. 2021

DOI: 10.1021/jacs.1c08499

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c08499