Light intensity changes can switch photocatalyst between one- and two-photon mechanisms — ABC Chemicals


Light intensity changes can switch photocatalyst between one- and two-photon mechanisms - ABC Chemicals

Исследователи из Швейцарии показали, что как доступный окислительно-восстановительный потенциал, так и селективность конечного продукта можно контролировать с помощью фотокатализатора, чувствительного к интенсивности света. 

Фотокатализаторы имеют много перспективных применений, в том числе удаление загрязняющих веществ из сточных вод, накопление энергии в виде солнечного топлива и органического синтеза. Поскольку каждый тип фотореакции имеет один оптимальный катализатор, для создания желаемого продукта часто требуется несколько дорогих фотокатализаторов. Создание катализаторов со свойствами, которые можно контролировать и изменять светом, может позволить одному катализатору работать в нескольких реакциях, снижая стоимость. 

Длина волны света может влиять на окислительно-восстановительный потенциал некоторых катализаторов, но точные длины волн требуют дорогих источников света. Кристоф Керциг и Оливер Венгер из Университета Базеля, Швейцария, вместо этого обратили свое внимание на интенсивность света. Они показывают, что они могут контролировать реакцию фотокатализатора, растворителя и расходуемого реагента, используя линзу для нанесения света различной интенсивности.

Light intensity changes can switch photocatalyst between one- and two-photon mechanisms - ABC Chemicals

Система может выборочно преобразовывать один и тот же субстрат в разные основные продукты.

Облучая иридиевый катализатор Irsppy одним фотоном света с помощью лазера с непрерывной волной, команда продемонстрировала, что возбужденное триплетное состояние 3Ирсппи способен катализировать реакции дебромирования. Увеличение интенсивности света с помощью линзы обеспечивает два фотона света в течение времени жизни триплетного состояния, захватывающее 3Далее я хочу создать сольватированный электрон, агрессивный супер-восстановитель. Сольватированный электрон почти удваивает доступный окислительно-восстановительный потенциал, что позволяет проводить сложные реакции дехлорирования.

«Важно, что двухфотонная стратегия может даже активировать инертные субстраты, активация которых невозможна с одним видимым фотоном», — говорит Керциг. Затем команда проверила, будет ли их стратегия работать с субстратами, которые активируются с помощью различных механизмов. Они демонстрируют, что транс-3-фторциннамат претерпевает изомеризацию двойной связи в присутствии Ирсппи, но с линзой реакция превращается в гидрирование, давая другой продукт. 

«Наш подход может позволить новую фотохимию каскадного типа с интенсивностью света в качестве параметра селективности. Для последнего возможны последовательности реакций со стадиями изомеризации, гидрирования, циклоприсоединения и арилирования », — добавляет Венгер. 

Химик-органик Деннис Цао из Macalester College в США описывает эту идею как новую. «Это доказательство принципа, несомненно, вдохновит на разработку новых методологий синтеза малых молекул и полимеров, которые используют эту переключаемую реакционную способность для достижения сложных синтетических соединений».







Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *