一、研究背景：
氢原子转移（HAT）反应广泛应用于天然化合物合成、催化反应当中。传统的氢原子转移反应所用的氢源包括氢气、醇和金属氢化物等等。但是使用它们往往需要苛刻的反应条件，而且存在一定的风险，所以科学家们一直在探索更加绿色高效的氢源。水作为最常用、安全的液体，本是绿色氢源的不二之选，但因其非常高的热稳定性，在温和条件下难以解离并为反应供氢，以水供氢而完成的氢转移反应仍是一项具有挑战性的课题。
二、文章简介：
近日，苏州大学能源学院苏韧教授团队构造了一种表面修饰羟基化的石墨相氮化碳的光催化剂，实现在可见光下驱动水的氢原子转移反应新方法。相关研究成果发表于期刊AngewandteChemieInternationalEdition上，论文的通讯作者是苏州大学苏韧教授和天津大学-新加坡国立大学福州联合学院的TingbinLim教授，第一作者是苏州大学博士研究生张东升。
图1.羟基碳氮活化水供氢的示意图。
三、研究内容：
本工作通过研究gCN-OH解离水的过程，证实了石墨相氮化碳的表面羟基化是一种降低水活化能的有效途径。该方法用水替代了传统氢原子转移反应的供氢体，例如：氢气、醇类化合物、金属氢化物等等，克服了反应条件苛刻的局限性。gCN-OH在可见光照射下可高选择性地实现硝基苯的N-N偶联，苯甲醛的pinacol型C-C偶联以及溴苄的脱卤C-C偶联反应。并且gCN-OH具有持久的稳定性能、较高的量子效率，从而为染料、电子和制药行业提供了一种绿色、清洁、环境友好的合成策略。
图2.HAT反应的光催化水活化途径。图3.光催化剂的结构表征。图4.光催化性能。
图5.反应机理的分析。
五、致谢：本研究工作得到了北京中科合成油技术股份有限公司的大力支持。
点击文末「阅读原文」，直达文献。Authors:DongshengZhang,Dr.PengjuRen,WuwenLiu,YaruLi,SofiaSalli,FeiyuHan,Dr.WeiQiao,Dr.YuLiu,YingzhuFan,Prof.Dr.YiCui,Prof.Dr.YanbinShen,Dr.EmmaRichards,Prof.Dr.XiaodongWen,Prof.Dr.MarkH.Rummeli,Prof.Dr.YongwangLi,Prof.Dr.FlemmingBesenbacher,Prof.Dr.HansNiemantsverdriet,Prof.Dr.TingbinLim*,andProf.Dr.RenSu*
Title:PhotocatalyticAbstractionofHydrogenAtomsfromWaterUsingHydroxylatedGraphiticCarbonNitrideforHydrogenativeCouplingReactions
Publishedin:AngewandteChemieInternationalEdition,doi:10./anie.
来源：苏州大学