Мир фотохимии полон цветов, но часто кажется, что его доминируют синие светодиоды (и катализаторы иридия). На самом деле существует обширный мир возможной фотохимии по всему видимому спектру. Так почему же это всегда голубой? В 9-ый месяц было решено попробовать новый подход: 9 недавних статей, описывающих 9 реакций с использованием 9 различных светодиодов EvoluChem™ с длиной волны и 9 уникальными катализаторами, и ни одного катализатора иридия не видно.
Видимый свет, в зависимости от определения и цели, обычно считается находящимся в диапазоне от 380 нм до 780 нм, хотя чувствительность человеческого глаза варьируется по всему спектру. Посмотрите на светодиод EvoluChem™ 365 нм без оранжевых защитных очков, и увидите тусклый фиолетовый свет. Хотя большая часть излучения находится ниже чувствительности наших глаз, эти лампы ничуть не менее яркие, чем синие светодиоды, к которым вы, возможно, привыкли. Аналогично, снимите синие защитные очки, и светодиод EvoluChem™ 740 нм будет тускло-красным, но также по-прежнему мощным. Стоит отметить, что реактивы в колбе не особо заботятся о том, видите ли вы фотоны, которые их бомбардируют. Начнем с светодиодов 365 нм, по мере перехода к большим длинам волн энергия испускаемых фотонов уменьшается (вините какого-то парня по имени Планк), абсолютное количество фотонов варьируется (вините различные LED-чипы и электрические компоненты, необходимые для генерации уникальных узких диапазонов длин волн), а способность катализаторов поглощать свет меняется (вините физику, я полагаю?).
Представленные реакции так же разнообразны, как и использованные длины волн. Мы ограничились одной реакцией перекрестного соединения, хотя могли бы сделать специальный раздел о химии радуги. Вы найдете 2 полимеризации, циклоаддицию, 2 дифункционализации олефинов, азиридирование, восстановление и даже реакцию формирования эндопероксида. Большинство примеров демонстрируют развитие методологии реакции и максимизацию оптимизации катализатора и длины волны. Все в основном используют светодиоды EvoluChem™ с длиной волны, требуемой для их основной реакции в статье. Многие используют светодиоды EvoluChem™ совместно с PhotoRedOx Box™, PhotoRedOx Box TC™ или Lucent360™. Переходим к химии радуги!
365 нм:
Accessing Cyclobutane Polymers: Overcoming Synthetic Challenges via Efficient Continuous Flow [2+2] Photopolymerization
Sara El-Arid, Jason M. Lenihan, Andrew Jacobsen, Aaron B. Beeler, and Mark W. Grinstaff, ACS Macro Lett. 2024, 13, 607−613
Примечание: Реакция полимеризации, катализируемая 365 нм с использованием тиоксантона в качестве фотокатализатора для генерации библиотеки новых полимеров в Lucent360™ профессора Билера и коллег из Бостонского университета как в пакетном, так и в поточном режиме.
380 нм:
Photocatalyzed Cascade Hydrogen Atom Transfers for Assembly of Multi-Substituted α-SCF3 and α-SCF2 H Cyclopentanones
Nicolas Marie, Jun-An Ma, Vincent Tognetti, and Dominique Cahard, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202407689.
Примечание: Общий фотокатализируемый метод [3+2] циклоаддиции с использованием дикабатанидного тетрабутиламмония (TBADT) в качестве фотокатализатора для получения α-SCF3 циклопентанонов из трифторметилтиолалкинов и альдегидов с использованием EvoluChem 380 нм.
405 нм:
Efficient photoredox catalysis in C–C cross- coupling reactions by two-coordinated Au(I) complex
Byung Hak Jhun, Jihoon Jang, Shinae Lee,Eun Jin Cho and Youngmin You, Nat. Comm. (2024) 15:6586
Примечание: Катализатор, стоящий своего веса в золоте, от Ын Джин Чо и коллег из Университета Ёнсей. Низкие загрузки катализатора, высокие потенциалы и стабильные катализаторы в этой реакции перекрестного связывания Au в PhotoRedOx Box TC™ с использованием светодиода EvoluChem™ 405 нм.
425 нм:
10-Phenylphenothiazine-Organophotocatalyzed Bromo- Perfluoroalkylation of Unactivated Olefins
Koto Tagami, Moeko Nakayama, Tadashi Kanbara, Dominique Cahard, and Tomoko Yajima, J. Org. Chem. 2024, 89, 7084−7094
Примечание: Бромо-перфлуороалкилирование видимым светом от Доминика Кахарда и Томоко Ядзимы с использованием светодиода EvoluChem™ 425 нм. Используя 10-фенилфенотиазин (PTH) в качестве органофотокатализатора, авторы смогли синтезировать ряд перфлуороалканов в граммовом масштабе.
450 нм:
Organic Dye-Sensitized Nitrene Generation: Intermolecular Aziridination of Unactivated Alkenes
Dennis Dam, Nathan R. Lagerweij, Katharina M. Janmaat, Ken Kok, Elisabeth Bouwman, and Jeroen D. C. Codée, J. Org. Chem. 2024, 89, 5, 3251–3258.
Примечание: Азиридинирование библиотеки алкенов с использованием органофотокатализатора 4CzIPN вместо переходных металлов, светодиода EvoluChem™ 450 нм и PhotoRedOx Box™. Реакция также была адаптирована для работы с комплексными биомолекулами.
475 нм:
Photo-induced imine reduction by a photoredox biocatalyst consisting of a pentapeptide
Ryusei Kano, Koji Oohora, Takashi Hayashi, J. Inorg. Biochem. 259 (2024) 112657
Примечание: Здесь Такаши Хаяси и коллеги разрабатывают уникальные пептидные катализаторы на основе рутиния для восстановлений имина в водных средах, используя светодиод EvoluChem™ 475 нм и PhotoRedOx Box TC™.
525 нм:
Unsymmetrical Anthracene Platforms as Singlet Oxygen Batteries: Effects of Substituents on Photooxygenation and Endoperoxide Thermolysis
Paul De Bonfils, Pierrick Nun, and Vincent Coeffard, Eur. J. Org. Chem. 2024, e202400099
Примечание: Метод, катализируемый зеленым светом, для получения эндопероксидов антрацена с использованием Розового Бенгала с использованием светодиода EvoluChem™ 525 нм и PhotoRedOx Box™. Авторы смогли использовать эту серию эндопероксидов для изучения эффектов заместителей на скорости термического разложения и стабильности.
650 нм:
Red-light-mediated copper-catalyzed photoredox catalysis promotes regioselectivity switch in the difunctionalization of alkenes
Tong Zhang, Jabor Rabeah and Shoubhik Das, Nature Communications. (2024) 15:5208.
Примечание: Шаубхик Дас и коллеги использовали фотокатализатор осмия, светодиод EvoluChem™ 650 нм и PhotoRedOx Box™, чтобы выполнить трифторметилирование/сульфонирование олефинов с ко-катализатором меди.
740 нм:
Robust Miniemulsion PhotoATRP Driven by Red and Near-Infrared Light
Xiaolei Hu, Rongguan Yin, Jaepil Jeong, and Krzysztof Matyjaszewski, J. Am. Chem. Soc. 2024, 146, 19, 13417–13426
Примечание: И, наконец, Кшиштоф Матиясевски и коллеги из Карнеги-Меллона использовали водорастворимый фотокатализатор метиленовый синий, светодиод EvoluChem™ 740 нм и PhotoRedOx Box™, чтобы выполнить реакции PhotoATRP в эмульсиях. Инфракрасный светодиод 740 нм обеспечивает глубокое проникновение света в эмульсии, позволяя полимеризации проходить с высокой скоростью и эффективностью.
