Ett team av kemister och ingenjörer vid MIT har hittat ett nytt sätt att tillämpa mikrofluidisk elektrokemisk teknik på redoxneutrala reaktioner med enkelelektronöverföring (SET). I deras papper publicerad i tidskriften Vetenskap , gruppen beskriver införandet av en mikrofluidisk redoxneutral elektrokemi till plattformen och förklarar varför de tror att den har bred tillämpbarhet på SET-kemi. Jian-Quan Liu, Andrey Shatskiy och Markus Kärkäs har publicerat ett perspektiv i samma tidskriftsnummer som beskriver den senaste historien om fotoredoxkatalys och elektrosyntes, och förklara varför det är en viktig komponent i sökandet efter nya syntetiska metoder – de beskriver också arbetet av teamet vid MIT.

Under de senaste åren, kemister har letat efter nya sätt att använda fotokatalys av synligt ljus som en del av organisk syntes. Och även om sådana ansträngningar har visat sig fruktbara på en mängd olika sätt, de har också stött på allvarliga begränsningar – behovet av återjustering av redoxpotentialer, till exempel, och den höga kostnaden vid användning av fotokatalysatorer av övergångsmetall. Det har också förekommit problem med inkompatibilitet och behovet av att ta bort övergångsmetaller. Sådana problem har fått kemister att vända sig till elektrosyntes, som, som namnet antyder, är en typ av syntes som stöds av elektricitet. Forskarna noterar att på många sätt, elektrosyntes är ett utmärkt val för användning i radikal koppling; i princip, det är både enklare och billigare - en given prekursor oxideras nära anoden, medan dess motsvarighet reduceras nära katoden. Det stora problemet har varit att den ena eller andra partnern tappat stabilitet innan de träffas någonstans i centrum.

I denna nya ansträngning, teamet vid MIT har hittat en väg kring detta problem genom att placera komponenterna nära varandra i en mikrofluidplattform. I deras upplägg, oxidations- och reduktionsreaktionerna sker endast på elektrodernas ytor där de använda materialen (dicyanobensen med en mängd olika partners) kan mötas snabbt och reagera. Liu, Shatskiy och Kärkäs föreslår att detta nya tillvägagångssätt ska ge kemister ett kraftfullt nytt verktyg för användning i arbete med redoxneutrala fria radikaler.

© 2020 Science X Network