布里斯托大学Luke D. Elliott、Kevin Booker-Milburn等通过时间分辨DFT计算方法筛选设计噻吨酮(thioxanthone)三重态光敏剂分子,作者对含有不同助色团噻吨酮分子的三重激发态能量进行计算,并实现了调控UVVIS吸收光谱(最大吸收峰在紫外区和可见光区内300~450 nm内变化),调控三重态的能量。计算结果中λMAX和三重激发态能量和实验观测结果相符的很好。本文为通过计算化学设计三重态光化学反应的催化剂提供范例和经验。
作者发明了一种36 W COB光反应器,优化了450 nm光催化反应中对圆底反应器的光吸收性能,虽然该三重态能量较低,但是展现了非常好的光敏剂性能,能够催化之前在紫外光作用中进行的光催化环加成反应。并且在实验中,作者发现这种三重态噻吨酮可见光催化反应性能是铱光敏剂催化性能的200倍。测试了455 nm蓝光催化[2+2]成环反应,产物的量是通过UV光催化反应的产率实现2~9倍提高。
参考文献
Luke D. Elliott*, Surajit Kayal, Michael W. George, Kevin Booker-Milburn*
Rational Design of Triplet Sensitizers for the Transfer of Excited State Photochemistry from UV to Visible, J. Am. Chem. Soc. 2020
DOI:10.1021/jacs.0c05069
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.0c05069