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JACS:是什么决定光催化反应动力学?

爱荷华大学Aditi Bhattacherjee,布里斯托大学Mahima SnehaAndrew J. Orr-Ewing报道了有机催化原子转移自由基聚合O-ATRP反应有机光化学催化剂的光催化反应动力学,通过时间分辨光学吸收光谱、荧光光谱等技术手段进行研究。选择了9种催化剂,N-修饰芳基的二氢吩嗪、吩噁嗪、吩噻嗪底物实现了控制聚合反应产物的作用



本文要点


要点1. 分别在DMFDCM、甲苯中测试了激发单重态寿命光谱研究结果,通过近紫外区间(318~390 nm)的光催化剂的单重激发态(S1)超快电子弛豫(<200 fs~3 ps)表征,结果显示S1态的寿命区间在130 ps~40 ns内变化,变化的原因是由于溶剂、光催化剂的结构所决定。通过基态电子态恢复、系间窜跃之间的竞争性关系调控三重态在二氢吩嗪衍生物分子中是次要过程,但是这种竞争性关系在吩噁嗪、吩噻嗪光催化剂中是主要过程。


要点2. 通过本文研究结果和以往报道的O-ATRP催化剂进行对比,展示了催化剂中的高三重态寿命并未起到控制聚合物分散性的先决条件。本文研究结果说明需要对目前O-ATRP有机催化反应中光催化剂的激发态行为进行重新考察是非常必要的。



Aditi Bhattacherjee*, Mahima Sneha*, Luke Lewis-Borrell, Giordano Amoruso, Thomas A.A. Oliver, Jasper Tyler, Ian P. Clark, and Andrew J. Orr-Ewing*, Singlet and Triplet Contributions to the Excited-State Activities of Dihydrophenazine, Phenoxazine, and Phenothiazine Organocatalysts Used in Atom Transfer Radical Polymerization, J. Am. Chem. Soc. 2021

DOI: 10.1021/jacs.1c00279

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c00279



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