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電催化脫鹵氘代反應是符合可持續發展要求的精確氘代方法，但是通常由于需要較高的過電勢以及產生嚴重的生成D₂副反應（DER, D₂ evolution reaction），導致電催化脫鹵氘代反應的受到阻礙。

有鑒于此，天津大學張兵教授、高瑩等通過Cu^δ+位點調控吸附以及冠醚調控界面D₂O分子，因此實現了協同效應，增強電催化脫鹵氘代反應，在100 mA cm^-2電流密度的法拉第效率達到84 %。

本文要點：

（1）

Cu^δ+位點增強的芳基碘分子吸附，促進界面傳質，因此加快脫鹵氘代反應的催化反應動力學。冠醚分子影響K·D₂O的水化，因此導致界面D₂O的氫鍵重構，降低雙電層之內的K·D₂O，阻礙D₂O和陰極之間的相互作用，阻礙競爭性的DER反應。

（2）

在冠醚分子尺寸和堿金屬陽離子之間建立線性關系，能夠用于增強法拉第效率。這種方法適用于各種鹵化物的氘代反應，對容易還原的官能團兼容，能夠改善100 mA cm^-2電流密度的法拉第效率。

參考文獻

Meng He, Haotian Wang, Chuanqi Cheng, Rui Li, Cuibo Liu, Ying Gao*, and Bin Zhang*, Cu^δ+ Site-Enhanced Adsorption and Crown Ether-Reconfigured Interfacial D₂O Promote Electrocatalytic Dehalogenative Deuteration, J. Am. Chem. Soc. 2025

DOI: 10.1021/jacs.4c17432

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c17432