【中国科学报】中国科学院大连化学物理研究所 研究实现半导体光催化硼化反应

  来源:《中国科学报》 第3版 综合

  发布时间:2023-08-22

  本报讯 (见习记者孙丹宁)氮杂环卡宾硼烷(NHC-BH3)由于化学性质稳定且制备方法简单,近年来作为一种新型硼源,被应用于自由基硼化反应中。然而,大量有害的自由基引发剂和昂贵且无法回收的均相光催化剂的使用,阻碍了其广泛被应用。因此,发展一种通用、廉价且可循环的催化体系,对NHC-BH3参与的自由基硼化反应的发展具有重要意义。

  近日,中国科学院大连化学物理研究所(以下简称大连化物所)研究员戴文团队在多相光催化硼化方面取得新进展。团队选用易于制备的硫化镉纳米片作为多相光催化剂,利用光生电子-空穴的协同氧化还原作用,通过选择性硼化反应,实现了烯烃、炔烃、亚胺以及芳(杂)环的高值转化,合成了硼氢化和硼取代产物。相关成果发表在《德国应用化学》,并被选为热点文章。

  戴文团队发展了一种简单、高效的多相光催化体系。该体系利用易于制备的硫化镉纳米片作为多相光催化剂,以NHC-BH3为硼源,在室温光照的条件下,实现了多种烯烃、炔烃、亚胺、芳(杂)环以及生物活性分子的选择性硼化反应。由于该转化过程充分利用了光生电子-空穴对,从而避免了牺牲剂的使用。进一步研究发现,该催化体系不仅能够实现克级规模放大,且催化剂多次循环后依旧保持稳定的收率,同时该催化体系作为一个可循环的通用平台,其回收后的催化剂仍可继续催化不同种类底物的硼化反应,这为以NHC-BH3为硼源的自由基硼化反应的发展提供新思路。

  此外,该工作还对所得到的有机硼化物进行衍生化,合成了含有羟基、硼酸酯和二氟硼烷反应活性位点的合成砌块。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1002/anie.202306846

  以下是该媒体报道地址:https://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2023/8/376012.shtm?id=376012

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