تحفيز تفاعل الاقتران الجذري من خلال العمل التآزري للحقل الكهربائي الخارجي الموجه وإشعاع الضوء

الملخص تم استخدام تفاعلات الاقتران الجذري على نطاق واسع في تخليق جزيئات عضوية معقدة، وعلوم المواد، والبحث عن الأدوية. ومع ذلك، تتطلب الظروف المقيدة أو المحفزات الخاصة للتغلب على حاجز الطاقة وتحفيز تفاعل الاقتران بشكل فعال. في هذه الدراسة، نقدم دليلاً تجريبيًا على أن تفاعلات الاقتران الجذري C─N يمكن تسريعها بشكل كبير بواسطة حقل كهربائي خارجي موجه (OEEF) تحت إشعاع UV متزامن دون الحاجة إلى محفز. من خلال تشكيل آلاف من الوصلات الجزيئية الفردية المتكررة مع جزيئات المتفاعلات في المذيبات غير القطبية تحت جهد متحيز، تم ملاحظة هضبة جديدة في الموصلية عند إشعاع UV، والتي كانت غائبة تمامًا في المذيبات القطبية بسبب تأثير الدرع الكهربائي. تشير هذه النتيجة إلى أن الجذور الناتجة تحت إشعاع الضوء يمكن أن تشارك في تفاعل الاقتران في الوقت المناسب تحت تأثير OEEF in situ، مما يؤدي إلى توليد منتج الاقتران الجذري C─N بكفاءة عالية، كما تم تأكيده بواسطة طيف الإلكترون البارامتري، ومقياس الكتلة عالي الدقة. بمساعدة حسابات نظرية، تم الكشف عن الآلية الكامنة وراء ذلك، أي أن OEEF يمكن أن يقلل بشكل كبير من حاجز التفاعل ويسهل نقل ذرة الهيدروجين بين الجزيئات (HAT). تقدم هذه الدراسة نموذجاً خالياً من المحفزات لتفاعلات الجذور عالية الكفاءة.