利用光和电的新型合成方法在国内被开发成功。
韩国研究财团18日表示，浦项工科大学 Kim Hyunwoo 教授研究团队通过一种名为“光子诱导电化学”的新合成范式，成功合成了多种杂环化合物。
杂环是指含有两种以上不同元素的环状化合物的统称。
杂环化合物因具有结构多样性和稳定性优势，被用作新药候选物质的重要骨架结构。由于可以通过多种方式进行取代和官能化，不仅在医药品领域，而且在新材料领域也得到广泛应用，随着利用杂环化合物的合成方法被广泛采用，其相关需求也呈上升趋势。
然而，采用传统合成方法难以高效合成结构复杂、取代基繁多的环状化合物，因此亟需开发能够克服这一难题的新概念合成方法。
近来，利用光和电等物理能量，单独或同时加以应用的合成路径开发正积极展开。但大多数研究都存在必须使用过渡金属催化剂的局限。过渡金属催化剂是指利用元素周期表中 d 区元素，将反应路径转变为具有较低活化能的路线的催化剂。
研究团队与既有研究不同，在不使用过渡金属催化剂的前提下，将光和电作为物理能量加以利用，构建了与传统方法差异化的合成范式——光子诱导电化学（photon-primed electrosynthesis），并成功合成了多种杂环化合物。
光子诱导电化学的核心在于，先通过光反应生成中间体，再通过电化学氧化过程将其转化为具有高反应性的物种，从而使其能够与原本反应性较低的物质发生相互作用。
研究团队解释称，在这一过程中无需使用过渡金属催化剂，仅凭光反应与电化学之间的协同效应，就能实现较高的电子效率。
Kim 教授表示：“此次研究结果不会停留在一个固定系统上，我们将通过与其他技术的融合，使其持续拓展与发展，并继续推进后续研究。”
此次研究在科学技术信息通信部和韩国研究财团推进的优秀新进研究项目以及三星未来技术培育项目的资助下完成。研究成果已于上月13日发表在化学领域期刊《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society）上。
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