《Science》:通过离子屏蔽非均相光电催化实现可扩展的三氟甲基化
电化学为增值精细化学品提供了一种可持续的合成途径,但通常受到电极之间的竞争性电子转移和与目标位点不同的氧化还原敏感官能团的限制。三氟甲基(CF3)基团是许多药品和农用化学品的基本特征,但通常必须使用昂贵的试剂进行掺入。
在此,该文章描述了一种离子屏蔽非均相光电催化策略,以施加传质限制,从而颠倒热力学确定的电子转移顺序。具体来说,该策略可以使用三氟乙酸使敏感的(杂)脱羧三氟甲基化,其中三氟乙酸是一种廉价但相对惰性的三氟甲基(CF3)来源。由三氟乙酸阴离子静电吸附在正极掺钼的三氧化钨(WO3)光阳极上,防止基低和光生空穴之间不需要的电子转移。结果显示,所开发的方法具有强大的光阳极稳定性(约380小时)、良好的基底范围和缩放能力,且可通过使用光电化学流通池实现100克合成,证明了所开发方法的实用性。
该项研究不仅为三氟甲基化这一极具实际生产价值的合成方法提供了新思路,而且为传质调控选择性电子转移这一化学工程的重要研究领域开辟了新的道路。