港大化學系研究團隊開發一種新穎的非均相銅光催化劑,突破傳統均相催化體系的限制,能高效地構建環丁烷(cyclobutane rings)的骨架,提供更簡便的方法來合成這種重要化合物。

港大指出,環丁烷環(cyclobutane rings)為眾多生物活性分子的重要結構單元。近年來,可見光光催化劑已被廣泛應用於光激發的[2+2]環(photochemical [2+2] cycloadditions)加成反應構建環丁烷骨架,但這依賴於均相貴金屬催化劑,阻礙大規模有機合成。

港大團隊通過在鋯基金屬有機框架(MOF)的三維孔隙中構建雙膦雙氮配位的銅(I)絡合物,成功製備穩定的非均相銅三線態光敏劑。其所採用的異相化方式,增加了光激發態的活性銅(I)絡合物的激發態能量和延長其壽命,因此提高了苯乙烯與各種烯烴的能量轉移介導的[2+2]環加成反應的催化效率。

而且MOF負載的銅光催化劑表現出高穩定性和催化活性,可以循環使用。這項研究為設計其它各類高反應性銅光催化劑提供了一種通用的方法,使未來合成各種生物活性化合物變得更容易、更高效。

何健教授表示,這個嶄新的非均相銅光催化劑,為更高效和選擇性地合成生物活性分子提供新的研究途徑。新型光催化劑的設計合成打破了對貴金屬的依賴,並解決催化劑的可回收性難題,為化學生產的可持續性和經濟效益打開探索之門。

該研究成果已在著名科學期刊《自然催化》(Nature Catalysis)上發表。@

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