Hydrocinnamic acid (3-phenylpropionic acid)

베타-하이드로카복실화 생성물로서, 전기화학적 스타이렌 + CO₂ 고정 반응(paper_143의 화합물 2)에 의해 생성되는 hydrocinnamic acid / 3-phenylpropionic acid이다 (see Kim et al., Adv. Sci. (2019)).

생성 메커니즘

물이 beta-carboxylate-radical 중간체의 벤질(알파) 위치를 양성자화할 때 형성되는 Anti-Markovnikov 카복실산으로, 두 번째 CO₂ 삽입이 일어나기 전에 반응이 종결된다. DMF/TBABF₄ 용액(CO₂ 포화) 내 Ni 음극 상에서 0.1 M H₂O / 0.1 M 스타이렌 조건, j = 10 mA cm⁻², 상온에서 최대 **패러데이 효율 65%**를 나타낸다 (see Kim et al., Adv. Sci. (2019), Table S₁ entry 5; 2:1 선택성 비율 71:29).

• 1 M H₂O 조건에서 본 생성물의 선택성은 96%에 도달하지만, 경쟁 반응인 HER이 전하를 소비하여 FE는 47%로 감소한다 (H₂ FE 44%; Table S₁ entry 11).
• 중수소 표지 실험을 통해 벤질 탄소에서의 양성자 첨가가 확인되었다: D₂O 사용 시 벤질 위치에서 80% D-혼입이 관측되었다 (methyl-3-phenylpropanoate의 m/z 164→165; Fig. 5).
• 양성자화 단계는 속도 결정 단계가 아니며 (전체 산 FE에 대한 H/D KIE 없음; Table 2), 따라서 전체 반응 속도를 지배하지 않으면서 반응 경로 선택성을 제어한다.

관련 항목

beta-carboxylate-radical의 분지 생성물로, 이중카복실화 생성물인 2-phenylsuccinic-acid와 경쟁하며, 두 생성물 간의 선택성은 electrochemical-CO₂-carboxylation-selectivity를 통해 수분 농도에 의해 결정된다. FE 값은 faradaic-efficiency-organic-carboxylation에 수록되어 있다.