Spontaneous Reduction by One Electron on Water Microdroplets Facilitates Direct Carboxylation with CO<sub>2</sub>
作者:Huan Chen、Ruijing Wang、Jinheng Xu、Xu Yuan、Dongmei Zhang、Zhaoguo Zhu、Mary Marshall、Kit Bowen、Xinxing Zhang
DOI:10.1021/jacs.2c12731
日期:2023.2.1
generated electrons. In this study, we design a catalyst-free strategy that takes advantage of the reducing ability of water microdroplets to reduce a certain molecule, and the reduced form of that molecule can convert CO2 into value-added products. By spraying the water solution of C6F5I into microdroplets, an exotic and fragile radical anion, C6F5I•–, is observed, where the excess electron counter-intuitively
微滴化学的最新进展表明,与大量水中的相同反应相比,水微滴中的化学反应可以加速几个数量级。在微滴的大量独特特性中,一个特别有趣的特性是强大的还原能力,由于自发产生的电子,这种能力有时可以与碱金属一样高。在这项研究中,我们设计了一种无催化剂策略,利用水微滴的还原能力来还原某个分子,该分子的还原形式可以将 CO 2转化为增值产品。通过将 C 6 F 5 I的水溶液喷洒到微滴中,一种外来且脆弱的自由基阴离子,C 6观察到F 5 I •–,其中多余的电子反直觉地位于 C-I 键的 σ* 反键轨道上,阴离子光电子能谱证明了这一点。该电子削弱了 C–I 键并导致 C 6 F 5 –的形成,后者攻击 CO 2上的碳原子,形成五氟苯甲酸酯产物 C 6 F 5 CO 2 –。这项研究为战略性地利用水微滴的自发特性提供了一个很好的例子,我们预计微滴化学将成为一条充满 CO 2利用新机会的绿色大道。