光氧化还原催化剂与电化学的结合

通过单电子转移（SET）还原活化有机分子是许多合成转化的核心步骤。近年来，光氧化还原催化已成为一种温和且具有良好化学选择性的合成方法。但是，虽然 400 nm 的光照拥有足够的能量来实现约 3.1 eV 的驱动力，但通过振动弛豫、内部转换和系统间的交互影响，该能量实际上会消耗25-50%。

图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.

因此，使得许多热力学稳定的分子在面对光氧化还原活化时仍然保持惰性，以致活化困难。

最近University of Wisconsin-Madison的Zachary K. Wickens教授在Angew. Chem. Int. Ed.上发表了多种将光氧化还原催化剂进行电化学活化的结合，从而诱导出更有效的光还原活性。

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该研究利用电化学激活了一系列结构多样的传统光催化剂，并发现了新的光催化活性。这些经过电还原的光氧化还原催化剂，尤其以4-DPAIPN效果最佳，其有效促进 C(sp2) -N 和 C(sp2)-O 键的还原裂解。

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此外，该研究也通过各种不同的底物拓展说明这些深度还原但安全温和的催化条件的合成方法的效用。

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最后，他们采用电化学电流测量来进行反应进程的动力学分析。该技术表明这种新的催化系统的活性之所以能够提高，除了自身活化能力提升外，催化剂自身的稳定性增强也是一个主要原因。

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参考文献：ElectrochemicalActivation of Diverse Conventional Photoredox Catalysts Induces Potent Photoreductant Activity**

Angew. Chem. Int. Ed. 2021, anie.202107169

原文作者：Colleen P.Chernowsky, Alyah F. Chmiel, and Zachary K. Wickens*

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202107169

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