Science:光电催化芳烃的脱羧三氟甲基化
前沿
控制多个电子供体及受体之间的电子转移,是控制氧化还原体系化学选择性的基础。尤其是光催化或电催化促进的氧化还原反应。其中,光催化剂或电极与底物之间氧化还原电位的精确排列构成了化学选择性转化的基础(图1A)。目前,化学家利用氢原子转移(HAT)、配体-金属电荷转移(LMCT)和质子耦合电子转移(PCET)策略能够成功克服热力学有利的电子转移。近年来,通过在非均匀电子转移表面上引入屏蔽层,对热力学上更有利的反应施加传质限制,是克服类似化学选择性挑战的一种新兴策略(图1B)。与此同时,三氟乙酸(TFA)通过直接电子转移,实现三氟甲基化反应得到发展(图1C)。基于此,浙江大学宣军教授/莫一鸣教授报道了,离子屏蔽异相光电催化(IonShield-hPEC)三氟乙酸盐与芳烃的脱羧三氟甲基化反应(图1)。
图1来源Science
实验结果
图2来源Science
图3来源Science
图4来源Science
编者结语
浙江大学宣军/莫一鸣利用离子屏蔽异相光电催化(IonShield-hPEC)策略,抑制热力学控制的电子转移,成功实现芳烃的脱羧三氟甲基化。其中,带负电荷的CF3COO-可以通过静电吸引在正光阳极异质表面富集,自然形成离子屏蔽层。吸附的CF3COO–预计会限制更容易氧化的基质向光阳极表面的传质,从而阻止其与光阳极的电子转移。
文献信息:Scalable decarboxylative trifluoromethylation by ion-shielding heterogeneous photoelectrocatalysis
Yixin Chen†, Yuchen He†, Yong Gao†, Jiakun Xue, Wei Qu, Jun Xuan*, Yiming Mo*
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