這項研究公開一種新型的Mn單原子光催化劑,該催化劑利用N-氯代琥珀酰亞胺(N-chlorosuccinimide)作為溫和氯化劑,實現烯烴的二氯化合成鄰二氯產物。得到的鄰二氯產物在害蟲控制劑、聚合物、阻燃劑和藥物等領域具有廣泛應用。
有鑒于此,安特衛普大學Shoubhik Das等報道Mn在芳香氨取代石墨相氮化碳(f-C3N4)上原子分散,首次實現了非均相催化,為包括藥物、生物活性化合物和天然產物在內的烯烴二氯化反應提供了一種操作簡單、可持續、高效的途徑。
本文要點:
(1)
使用UV-Vis、XANES、EXAFS、HR-TEM、XPS、MAS NMR和ssNMR表征技術對材料進行豐富表征,因此在原子尺度進行更加深入研究。
(2)
基于多尺度分子建模的機理研究。通過經典反應分子動力學(RMD)模擬和量子化學(QC)計算,表明由原位形成的Mn-Cl鍵能夠受到控制的生成氯自由基是烯烴二氯化反應的關鍵因素。
此外,進行克級規模實驗和可重復使用性測試,驗證了這種方法具有工業規模適用性。
參考文獻
Prakash Kumar Sahoo, Rakesh Maiti, Peng Ren, Juan José Delgado Jaén, Xingchao Dai, Giovanni Barcaro, Susanna Monti, Alina Skorynina, Anna Rokicińska, Aleksander Jaworski, Laura Simonelli, Piotr Ku?trowski, Jabor Rabeah, and Shoubhik Das*, An Atomically Dispersed Mn Photocatalyst for Vicinal Dichlorination of Nonactivated Alkenes, J. Am. Chem. Soc. 2025
DOI: 10.1021/jacs.4c16413
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c16413