...Visible Light Photoredox Catalyst | 化学空间 Chem-Station

来自 : cn.chem-station.com/reactions/ 发布时间：2021-03-25

钌（II）多吡啶配合物、铱（III）吡啶基苯基络合物等，在可见光（λ=400-700nm）照射下，可以作为光催化氧化还原催化剂（Photoredox Catalyst）发挥作用。

使用该类催化剂后，不需要强力的紫外线（UV）照射装置, 也能使光催化反应有效进行，同时由于反应条件温和，副反应也进而减少。同时操作简单，对环境影响小，是非常green的反应模式。

在有机合成领域，该类催化剂已经形成了一个备受瞩目的催化体系。

Ru(bpy)32+

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Ir(ppy)2(dtb-bpy)+

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(引用自Collect. Czech. Chem. Commun. 2011, 76, 859）

关于Ru(bpy)32+、参数如上图所示 (vs. SCE)。
(1) 基态吸收可见光后变成激发态
(2) 经由系间跨越（intersystem crossing）跃迁至三重度的激发态(3MLCT)
(3)(3′) 当氧化或者还原剂存在的话会被qunching发生消光现象，生成活性氧化种(Ru3+)or还原种(Ru+)。
(4) 活性氧化/还原种的互变促进了反应的进行，最终回到基态。

也就是说，根据反应中使用的底物与反应试剂，氧化还原催化剂可以任意充当氧化催化剂或者还原催化剂的角色。

通过调节配体的电子状态，可以精密的调节氧化还原电位。

光催化还原催化剂与有机小分子催化剂的联用[1]

Lipitor的Late-Stage三氟甲基化[2]

Nicewicz, D. A.; MacMillan, D. A. Science 2008, 322, 77. doi:10.1126/science.1161976 Nagib, D. A.; MacMillan, D. W. C. Nature 2011, 480, 224. doi:10.1038/nature10647
Other Representative Report in Organic Synthesis