研究人员在美国表现电动field-driven散装化学反应的解决方案。是第一个研究量化化学速率由外部电场增强,为化学反应铺平了道路,不再需要化学试剂或恶劣条件下开车。

电动field-driven化学反应是一种有前途的可持续的解决当前的催化过程。他们可以省略需要化学试剂或催化剂,和浪费的生产产品,同时实现相同的反应速率和拥有更多的控制。使用外部电场来催化化学反应有关,但这个实验只有最近发生的实际应用。现在,拉莎Venkataraman从哥伦比亚大学和她的研究小组使用了扫描隧道microscope-based break-junction技术(STM-BJ)诱导外部电场驱动的o - o键均裂的过氧化苯甲酰在本体溶液形成苯甲酸。1从绿色化学和可持续化学的角度来看这工作是非常重要的,”评论德清,张从中国科学院化学研究所有机材料专家还使用STM-BJ技术。

图形抽象

来源:©拉莎Venkataraman /哥伦比亚大学

新的研究表明,电场可homolytically裂开过氧化债券在不同的溶剂,溶剂介电常数成正比

你可能会认为,两极分化的化学结合电场将导致一个原子成键电子移动涉及债券。然而,使用DFT计算,Venkataraman的研究小组发现,引入电场过氧化债券引起了人口转移从焊接到反键轨道,削弱了债券和鼓励它碎成两个热力学稳定的自由基。描述,使用高效液相色谱法和紫外分析,证实了产品从电动field-driven均裂和量化的反应动力学。

执行后的化学反应在不同极性的溶剂,该组织发现债券的chemoselectivity乳沟是由溶剂控制环境。极性溶剂产生所需的产品,苯甲酸,非极性溶剂产生了联苯。令人惊讶的是,随着溶剂的介电常数的增加,反应进行的速度在电场也增加。“这完全是违反直觉的,我必须诚实地说,我们不完全理解结果但我心里一个实验物理学家,所以我们做测量,我们报告我们测量,然后试着解释,“Venkataraman告诉必威体育 红利账户

最近STM-BJ技术也由一个不同的研究小组在中国用于催化碳碳键裂解反应使用电场。线性oligophenylene产品反应共价加合物在STM的黄金表面尖端。2从Venkataraman集团工作的第一个例子是基质不是永久固定在金表面,”说玫瑰肯尼迪研究领域的影响如何影响反应在美国罗彻斯特大学的。Venkataraman的工作为应用程序提供了一个概念验证批量解决方案,建议未来可伸缩性field-modified反应的机会,”肯尼迪说。

”如果你问我什么时候我们为[工作]写了我们的建议,我就会说这是两个事情我们不会观察,然而我们的Venkataraman说。与这些令人惊讶的结果,Venkataraman集团计划继续其工作电场驱动策略通过调查其他化学反应。