由于第二排、第三排过渡金属,包括Ru、Ir、Rh、Os等储量较少,因此发展高丰度金属相关的光敏剂非常重要,目前一系列Cu、Mo、Ni、W、Zr、Cr、Co、Fe等金属相关的光敏剂得以发展,表现了具有替代贵金属光敏剂的前景。
其中Fe相关的光敏剂受到最广泛的关注,因为Fe元素丰度较广、毒性或环境危害较低等优点。Fe光敏剂分子面临着激发态寿命较低的缺点,因此目前报道中难以用于光催化。
有鉴于此,北卡罗来纳大学教堂山分校Gerald J. Meyer,布鲁克海文国家实验室Renato N. Sampaio,鲁汶天主教大学Benjamin Elias、Ludovic Troian-Gautier等报道通过绿色光照在Fe(III)光敏剂与有机电子供体之间实现高效率电子转移。本文中使用的光敏剂是之前工作中报道的光敏剂[Fe(phtmeimb)2]+,其中phtmeimb={苯基[三(3-甲基咪唑啉-2-亚基)]硼酸盐。
这种光敏剂分子[Fe(phtmeimb)2]+具有长寿命LMCT激发态荧光,在光催化脱卤素反应中展示了超过90 %的产率,同时催化剂的稳定性与[Ru(bpy)3]2+类似。
参考文献
Akin Aydogan, Rachel E. Bangle, Alejandro Cadranel, Michael D. Turlington, Daniel T. Conroy, Emilie Cauët, Michael L. Singleton, Gerald J. Meyer*, Renato N. Sampaio*, Benjamin Elias*, and Ludovic Troian-Gautier*, Accessing Photoredox Transformations with an Iron(III) Photosensitizer and Green Light, J. Am. Chem. Soc. 2021
DOI: 10.1021/jacs.1c06081
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c06081