全球首创,武汉大学发 Science 突破“交流电合成

2024-07-12 11:25:32

  北京时间 7 月 12 日,Science在线发表了武汉大学高等研究院、化学与分子科学学院雷爱文教授团队武汉大学高等研究院特聘副研究员曾力、化学与分子科学学院博士生杨庆红、高等研究院硕士王建兴为论文的共同第一据武汉大学官方介绍,合成电化学新技术是国际纯粹与应用化学联合会评定的 这种新兴合成技术主要以直流电作为驱动力,并通过调节电流或者电压控制化学反应过程。交流电具有极性反转和周期性波动的特点,并且具备如波形、频率、占空比等更多可调节电学参数的优势,为实现精准物质制造提供“无限潜力”。然而,更多维度的电学参数引入电化学合成反应中会导致可优化的反应条件呈指数级增加,极大增加了研究难度。因此至今为止交流电合成技术仍然处于萌芽阶段,仅有数例简单应用研究见诸报道。

  雷爱文教授团队耕耘绿色合成化学超过 15 年,通过对交流电波形的电学参数进行程序另外,雷爱文教授团队开发了原位电子顺磁共振波谱-交流电解联用表征技术,首次观测到不同交流电信号动态调控铜催化物种活性的变化规律。基于可编程交流电合成技术,研究团队成功实现了铜催化活化烷烃直接碳氢键氧化偶联反应和氧化双官能团化反应,而这两类反应在传统氧化剂条件和直流电氧化条件下均表现出较差的反应性。

  武汉大学表示,此项研究实现了交流电解环境下金属催化物种精准调控,解决了电合成条件下过渡金属催化剂容易在阴极析出失活而必须用分离池的问题。此项研究为一体式电解池条件下,金属催化耦合电催化发展新型合成反应提供可行路径。附论文链接:

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