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我国科学家发现廉价简洁光催化体系

来源:中国科学报   编辑:绿色化工信息网

【绿色化工网讯】将羧酸化合物中的羧基脱去,产生的自由基片段在材料、制药等行业有重要用途。中国科学技术大学青年科学家团队独辟蹊径,发明一种廉价简洁的催化剂体系。3月29日,该成果以研究长文形式在线发表于《科学》杂志。

  传统的脱羧方法往往在高温下进行,这种方法会产生数量众多、种类不明的副产品,导致最终产品无法方便使用。近年来,光催化体系已成功应用于多种复杂功能分子的合成,展现出突出的催化合成价值和工业应用潜力。然而,目前光催化剂的类型主要为贵金属配合物(如铱、钌等)或有机染料,结构复杂且价格昂贵,使得光催化工业体系成本高昂、流程复杂、控制难度大。

  中国科大傅尧和尚睿研究团队首次提出基于可见光激发的分子间电荷转移用于光氧化还原催化的新概念,发现了一种简单易得、高效环保的非金属阴离子复合物光催化体系,仅仅使用廉价的碘化钠、三苯基膦(彩色胶卷显象的抗氧剂)和羧酸酯原料三者的协同反应,成功实现脂肪羧酸衍生物脱羧反应。

  该催化体系可以驱动氧化还原循环,简化光催化体系,降低光催化剂成本。利用该体系,研究团队成功将多种天然、非天然氨基酸脱去羧基官能团。该反应在产量达到克级规模时仍可保持较高的催化效率,这也意味着产业化的可行性。

  《科学》审稿人评价称:“这项工作提供了一个非常有趣的概念:在不需要昂贵的过渡金属或者有机染料的作用下实现脱羧烷基化转化的方法,这对许多合成化学家来说可能是个好消息,这一催化体系非常简单、具有很好的应用前景,化学家将使用该方法解决一些合成上的问题。”