客观日本

关西学院大等利用太阳光实现电子催化反应,无需稀有金属室温下反应

2023年07月12日 化学材料

根据2010年获得诺贝尔化学奖的根岸及铃木-宫浦发现的交叉偶联反应,可以简便地合成出在医药和电子材料等功能性物质中广泛存在的双芳基骨架。然而,这一过程需要稀有金属钯作为催化剂同时需要消耗大量的热能。

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图1:本研究合成出的双芳基化合物(供图:广岛大学)

关西学院大学白川英二教授的研究团队在2010年世界上首次发现了一种不使用过渡金属的交叉偶联反应。这种反应被命名为“电子催化”反应,目前在世界各地正在进行积极的研究。然而,为了获得良好的化学收率,仍然存在需要超过100℃的高温这一课题。

此次,白川教授以及广岛大学研究生院的安倍学教授等人组成的研究团队发现,利用能对太阳光做出反应的光氧化还原催化剂BDA,可以使芳基锌试剂和卤代芳基的电子催化交叉偶联反应在室温下进行。并且,不仅是光氧化还原催化剂,研究人员还发现阴离子自由基中间体的光激发是实现室温下电子催化反应的关键。由此拓展之前受到限制的电子催化反应的应用范围,许多有用化合物的合成将变得更加容易。相关研究成果已发表在《Science Advances》上。

原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部

【论文信息】
杂志:Science Advances
论文:Manipulation of an electron by photoirradiation in the electron-catalyzed cross-coupling reaction
DOI:doi.org/10.1126/sciadv.adh3544