
近日,郑州大学化学学院李宏基研究员和杨晓梅教授提出通过改变底物浓度控制芳香醛在脂肪醇中转氢还原的选择性。使用同一Pd/TiO2光催化剂,在对低浓度的芳香醛进行转化时,发现有芳香缩醛、芳香醇和醚三种中间体,最终全部发生脱氧得到唯一的芳基甲基产物。其中,芳香醇的生成表明初始阶段发生了醛的双电子还原。在对高浓度的芳香醛进行转化时,只有芳香缩醛中间体,并发生选择性氢解得到醚化产物。其中,芳香缩醛的产生既存在无需光照的酸催化缩醛化路径,也可能存在醛的单电子还原并与醇的烷氧自由基偶联路径。同时理论计算表明芳香缩醛在催化剂上的吸附大大强于醚产物,因此当它大量存在时会抑制醚化产物的进一步氢解。总之,底物的初始浓度控制了醛基的单/多电子还原,也影响了转氢过程和酸催化过程的协同作用。该方法适用于包含香草醛和糠醛在内的多种芳香醛底物的转氢还原,同时伯醇、仲醇和二元醇都可以作为氢供体。该工作丰富了光催化芳香醛转氢还原的反应类型,也为光催化反应中的选择性控制提供了一种新的策略。
Hongmei Fu, Dr. Haijun Chen, Dr. Beibei Gao, Prof. Tianliang Lu, Prof. Yunlai Su, Prof. Lipeng Zhou, Meijiang Liu, Dr. Hongji Li, Prof. Xiaomei Yang
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DOI: 10.1002/cctc.202200120