天博我所揭示氢键在光催化醇偶联反应中的作用—新闻—科学网

近日，我所生物能源化学品研究组（DNL0603组）罗能超副研究员以及王峰研究员团队于醇的光催化偶联反映选择性调控方面取患上新进展。团队经由过程向反映中引入水，增强了乙醇之间的氢键强度，从而有益在要害自由基中间体从半导体外貌脱附并被溶液相（乙醇/水）不变，提高了乙醇光催化C-C键偶联转化为2,3-丁二醇的反映速度以及选择性。

自由基是光催化转化中的常见中间体，具备开壳的电子布局，于是活性高并轻易强吸附于半导体外貌，从而发生多种反映。溶液对于光催化反映的产品选择性以及量子产率有极年夜影响。

本事情中，研究团队发明于乙醇溶液中插手5vol%的水，可使乙醇光催化偶联天生的2,3-丁二醇的选择性从37%提高至57%，同时反映速度提高至本来的2.4倍。研究团队哄骗自由基捕捉试验、氘代试验、DFT计较，和份子动力学模仿等手腕，发明少许水的引入使中间体 -羟乙基自由基（ HR）于催化剂外貌以及溶液相中均与溶剂份子造成氢键。于氢键作用下， HR偏向在从催化剂外貌脱附，并被不变于溶液中，防止了从头天生乙醇的逆反映以及天生乙醛的过分氧化副反映。该事情注解，溶剂份�첩子与中间体的非化学键互助用可以指导自由基的反映以实现光催化选择性转化。

上述研究事情以 Hydrogen Bonding Promotes Alcohol C-C Coupling 为题，在近日揭晓于《美国化学会会志》（J. Am. Chem. Soc.）上。该事情的第一作者是我所DNL0603组玻士研究生高著衍以及穆骏驹副研究员。上述事情获得了科技部中意互助工程、国度天然科学基金委、辽宁省兴辽英才规划、中国科学院干净能源立异研究院 榆林学院结合基金、所立异基金等工程的撑持。（文/图 高著衍、穆骏驹）

文章链接：https://doi.org/10.1021/jacs.2c07410

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