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今日Science：有機(jī)半導(dǎo)體光催化劑實(shí)現(xiàn)芳烴和雜芳烴雙官能化

成果速覽

在過去十年中，過渡金屬配合物有機(jī)染料作為可見光吸收催化劑在廣泛的光氧化還原轉(zhuǎn)化中得到了廣泛的研究。然而，由于與強(qiáng)酸性或堿性反應(yīng)介質(zhì)，強(qiáng)親核試劑、親電子試劑或活性自由基中間體的不相容性，大大限制它們的使用，最終導(dǎo)致催化劑失活。

有機(jī)半導(dǎo)體材料對(duì)于其他活性自由基和親核試劑具有光學(xué)和化學(xué)穩(wěn)定性，并且在價(jià)帶頂和導(dǎo)帶底之間具有合適的帶隙，可用于多種底物的可控氧化和還原反應(yīng)。

德國馬普所的Markus Antonietti和 Burkhard K?nig報(bào)道了一種穩(wěn)定的有機(jī)半導(dǎo)體材料–介孔石墨碳氮化物（mpg-CN），可作為可見光光催化劑，在兩組分或三組分體系中，將氧化和還原界面電子轉(zhuǎn)移到兩個(gè)不同的底物上，用于芳烴和雜芳烴的直接C-H雙官能化。mpg-CN催化劑可耐受強(qiáng)活性自由基和強(qiáng)親核試劑，通過簡單的反應(yīng)混合物離心可以直接回收，并且可以重復(fù)進(jìn)行至少四次催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)而保持一定的活性。