光電催化是具有前景的有機化合物轉化平臺,光電催化技術具有能量消耗較低并且綠色的優勢。目前光電催化有機合成領域的反應類型通常局限于簡單的氧化反應和C-H鍵活化。金屬光電催化構筑C(sp2)-N化學鍵仍未曾得到研究和發展。
有鑒于此,中國科學院理化技術研究所吳驪珠院士、Jian Li、國家納米科學中心唐智勇院士等報道Ni作為催化劑進行光電催化,在溫和條件下實現了制備苯胺衍生物。
本文要點
(1)
實驗和理論計算研究結果顯示光陽極生成的有機胺自由基能夠與Ni催化劑加成,這種方式繞過了緩慢的親核進攻反應,因此反應能夠在非常低的過電勢(-0.4 V vs. Ag/AgNO3)進行,而且避免傳統電化學合成面臨的產物繼續氧化問題。
(2)
這種光電協同催化反應方法具有非常好的官能團容忍,廣泛的底物兼容,而且能夠將一些非常中重要的天然產物化合物或者藥物化合物進行修飾。
參考文獻
Wang, J., Li, S., Yang, C. et al. Photoelectrochemical Ni-catalyzed cross-coupling of aryl bromides with amine at ultra-low potential. Nat Commun 15, 6907 (2024)
DOI: 10.1038/s41467-024-51333-6
https://www.nature.com/articles/s41467-024-51333-6