一些可再生能源计划旨在利用水和氨等丰富分子中的化学键作为能源储备。由于O-H和N-H键非常强(>100 kcal/mol),因此有必要确定能够显著削弱这些键的物质,以促进能量转换所需的质子耦合电子转移过程。通常这是通过氧化还原活性金属的配位诱导键弱化来实现的。然而,对于地球上最丰富的金属铝来说,配位诱导的键弱化是困难的,因为它在温和条件下具有氧化还原惰性。
芝加哥大学Neal P. Mankad等报告了一个系统,该系统使用具有氧化还原非无害配体的铝来实现O-H和N-H键的配位诱导键弱化的显著水平。
本文要点:
(1)
这里描述的多位点质子偶联电子转移歧管指出氧化还原非无害配体是元素周期表中更多元素的配位诱导键弱化化学的设计元素。
(2)
在PCET反应中使用地球上丰富的金属对各种可再生能源计划至关重要。此处报告的结果将为这类系统的分子设计特征提供信息,通过金属/配体协同作用为CIBW提供丰富但氧化还原惰性的金属。
参考文献:
Sinhababu, S., Singh, R.P., Radzhabov, M.R. et al. Coordination-induced O-H/N-H bond weakening by a redox non-innocent, aluminum-containing radical. Nat Commun 15, 1315 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-45721-1
https://doi.org/10.1038/s41467-024-45721-1