作为多相有机半导体光催化剂的介孔石墨氮化碳和光-镍作为C(sp2)-C(sp3)交叉耦合反应的双重催化剂

金属催化交叉耦合反应是一种典型的学术界和工业界的合成反应。经典的交叉耦合反应方案有利于C(sp2)-C(sp3)键的形成，但是由于其较慢的氧化加成反应和过渡金属化反应的速度，以及β-氢化物较易被消除，这一方案很难在实际中被应用到C(sp2)-C(sp3)键的形成反应中。其中，β-氢化物的消除可以被不同的金属配体组合所抑制，光氧化还原-镍双催化将单电子过渡金属化可以提高限制两个电子过渡金属化的速率。

近日，德国雷根斯堡大学的Burkhard König教授课题组合成了介孔石墨氮化碳和光-镍作为C(sp2)-C(sp3)交叉耦合反应的双重催化剂。

本文要点

要点1. 在室温可见光照射下，多相有机半导体介孔石墨碳氮化物（mpg-CN）和均相镍催化剂的协同结合，可通过单电子金属转移作用实现卤化芳基和烷基三氟硼酸钾的C(sp2)-C(sp3)交叉耦合反应。

要点2. 与均相催化方案一样，该反应与各种官能团（如失电子和得电子的芳基和杂芳基）相兼容。

要点3. 而且，该方法允许烯丙基的存在，极大扩大了其应用范围。多相mpg-CN光催化剂容易从反应混合物中回收，并多次重复使用，这为这种类型键的光催化合成反应的大规模工业应用铺平了道路。

Jagadish Khamrai, et al. Photo-Ni dual catalytic C(sp2)-C(sp3) Cross-Coupling Reactions with Mesoporous Graphitic-Carbon Nitride as Heterogenous Organic Semiconductor Photocatalyst. ACS Catal., 2020.

DOI: 10.1021/acscatal.9b05598

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.9b05598