石墨相氮化碳材料近些年间受到广泛关注,特别在光-能源转化领域、CO2还原、有机物降解等领域,但是氮化碳在光催化合成领域,尤其是直接C(sp3)-H键官能团化,仍没有很好的得到关注。有鉴于此,雷根斯堡大学Burkhard König等报道了多孔mpg-C3N4催化剂,通过与Ni催化剂结合,用于异相有机半导体光催化反应。
本文要点:
反应优化。以对氰基溴苯、N,n-二甲基乙酰胺作为反应物,加入5 mol % NiBr2·glyme/5 mol % 联吡啶作为催化剂,加入3倍量2,6-二甲基吡啶,加入10 mg mpg-C3N4,在N2保护中30 ℃蓝光LED光照条件中进行光催化反应48 h,以90 %的产率得到目标产物。
该方法学兼容大量底物(包括对药物、农药分子的后期官能团化),操作简单方便,展示了较高的化学选择性、区域选择性。通过简单方便的回收,较高的光化学稳定性,较低的毒性,该方法克服了传统均相催化反应的缺陷。作者对该反应进行了详细的机理、动力学研究,揭示了该反应通过能量转移过程(EnT)进行。
参考文献
Saikat Das, Kathiravan Murugesan, Gonzalo J. Villegas Rodríguez, Jaspreet Kaur, Joshua P. Barham, Aleksandr Savateev, Markus Antonietti, and Burkhard König,* Photocatalytic (Het)arylation of C(sp3)–H Bonds with Carbon Nitride, ACS Catal. 2021, 11, 1593–1603
DOI: 10.1021/acscatal.0c05694
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c05694