Alkyner är en grupp organiska föreningar som används för att tillverka industriella reagenser och polymerer. Fotolys av en cyklopropenon med UV-ljus är en användbar metod för att generera en mycket reaktiv alkyn. Dock, om reaktionsblandningen innehåller medföljande föreningar som är känsliga för UV-ljus, de kommer att urarta. Därför, att utföra denna reaktion i närvaro av synligt ljus istället kommer att hålla sådana föreningar intakta. Ett forskargrupp vid Kanazawa University har identifierat katalysatorer som kan underlätta fotolys av synliga ljusstabila cyklopropenoner under synliga ljusförhållanden.

Teamet screenade först en panel med sex potentiella katalysatorer för att identifiera de som ger den högsta andelen aminoalkyner från aminocyklopropenoner i närvaro av synligt ljus. För att bedöma detta, en fotoutlöst dehydreringskondensationsreaktion sattes upp. Detta är en av få reaktioner där aminoalkynen som syntetiseras från aminocyklopropenonen direkt genomgår en serie mellansteg för att ge kemiska föreningar kända som amider.

När denna reaktionsblandning bestrålades med en hushållsfluorescenslampa, två katalysatorer visade det högsta utbytet av amiden. I närvaro av dessa två katalysatorer förbrukades mer än 90 % av cyklopropenonet, antyder deras effektivitet under synligt ljus. Dessa observationer sågs inte under mörka förhållanden, vilket vidare antyder beroendet av dessa två katalysatorer av ljus inom det synliga spektrumet. Intressant, forskarna märkte också att dessa två katalysatorer verkade ha hög reduktionspotential vid sina exciterade tillstånd och låga reduktionspotential vid sina grundtillstånd.

Denna redoxpotential får möjligen de exciterade katalysatorerna att rycka bort en elektron från cyklopropenon, initierar reaktionskedjan. Den oxiderade cyklopropenonen skulle vara instabil och sönderdelas till den ringöppnade radikalkatjonen. Radikalkatjonen skulle ta emot en elektron från fotokatalysatorn och sedan generera kolmonoxid och den aktiva alkynen. Mekanismen för synligt ljusaktiverade katalysatorer tros därför vara annorlunda än katalysatorer som fungerar under UV-ljus.

För att testa den praktiska tillämpningen av dessa katalysatorer, reaktionen utfördes sedan i närvaro av tetrazol, en mycket UV-känslig molekyl. Som förväntat, under UV-ljusförhållanden, tetrazol sönderdelas, ger endast 46% av amiden. Å andra sidan, under synligt ljus befanns inte bara tetrazolen vara intakt, men utbytet av amiden var mycket högre:nästan 75 %.

Denna studie föreslog en ny metod för alkynsyntes utan beroende av UV-ljus. "[Vi] har utvecklat en ny fototriggerad aktiv alkyngenereringsreaktion med en synlig-ljus-responsiv-fotokatalysator. Metoden skulle vara särskilt användbar när UV-ljus inte kan användas för alkyngenerering på grund av UV-ljuskänsligheten för andra samexisterande substrat, " avslutar forskarna.