一些可再生能源計劃旨在利用水和氨等豐富分子中的化學鍵作為能源儲備。由于O-H和N-H鍵非常強(>100 kcal/mol),因此有必要確定能夠顯著削弱這些鍵的物質,以促進能量轉換所需的質子耦合電子轉移過程。通常這是通過氧化還原活性金屬的配位誘導鍵弱化來實現的。然而,對于地球上最豐富的金屬鋁來說,配位誘導的鍵弱化是困難的,因為它在溫和條件下具有氧化還原惰性。
芝加哥大學Neal P. Mankad等報告了一個系統,該系統使用具有氧化還原非無害配體的鋁來實現O-H和N-H鍵的配位誘導鍵弱化的顯著水平。
本文要點:
(1)
這里描述的多位點質子偶聯電子轉移歧管指出氧化還原非無害配體是元素周期表中更多元素的配位誘導鍵弱化化學的設計元素。
(2)
在PCET反應中使用地球上豐富的金屬對各種可再生能源計劃至關重要。此處報告的結果將為這類系統的分子設計特征提供信息,通過金屬/配體協同作用為CIBW提供豐富但氧化還原惰性的金屬。
參考文獻:
Sinhababu, S., Singh, R.P., Radzhabov, M.R. et al. Coordination-induced O-H/N-H bond weakening by a redox non-innocent, aluminum-containing radical. Nat Commun 15, 1315 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-45721-1
https://doi.org/10.1038/s41467-024-45721-1