深圳大學(xué)蘇陳良教授團(tuán)隊(duì)提出了利用光催化水分解制氫技術(shù)原位制備還原氫/氘物種實(shí)現(xiàn)芳基氯化物的可控脫氯氫/氘解。
在本工作中,高晶型氮化碳作為半導(dǎo)體光催化劑,與超薄亞微米級(jí)鈀納米片復(fù)合形成碳氯鍵氘代光催化材料。一方面,亞微米級(jí)鈀納米片通過增大鈀與氮化碳接觸面積,增強(qiáng)了界面間的電子傳輸,提高了原位產(chǎn)生的氫/氘的濃度,并利用鈀與氫/氘的強(qiáng)吸附活化作用,形成穩(wěn)定還原氫/氘物種;另一方面,增強(qiáng)鈀原子與氯化物吸附、活化能力,使其能被原位形成的氫/氘物種催化氫/氘解。
該方法具有條件溫和(室溫,水為供氫體)、普適性良好(酮、酯、腈基、雜環(huán)兼容,見表1-2)等優(yōu)勢(shì)。值得一提的是,該方法還適用于更加惰性的富電子芳環(huán)鹵代物(如2m和2n)激活氫/氘解。
圖1. 基于光催化水分解制氫技術(shù)可控氫化/氘代芳基氯化物
表1. 芳基/雜環(huán)氯代物的脫氯氫化
表2. 芳基/雜環(huán)氯代物的脫氯氘化
該工作近期發(fā)表于SCIENCE CHINA Chemistry第3期。詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)見:Xiang Ling, Yangsen Xu, Shaoping Wu, Mofan Liu, Peng Yang, Chuntian Qiu, Guoqiang Zhang, Hongwei Zhou, Chenliang Su. A visible-light-photocatalytic water-splitting strategy for sustainable hydrogenation/deuteration of aryl chlorides. Sci. China Chem., 2020(3), 386-392.