Het gebruik van kooldioxide (CO ₂ ), wat een ideale één-koolstof (C1) bouwsteen is en duurzaam is, overvloedig, goedkoop en niet giftig, heeft veel aandacht getrokken in de fijnchemische synthese. Echter, traditionele CO ₂ fixatie heeft meestal last van hoge temperatuur, hoge druk van CO ₂ en het gebruik van een sterke basis.

Door zichtbaar licht aangedreven fotoredox-katalyse (PRC) voor CO ₂ gebruik is een milieuvriendelijk proces bij de organische synthese van complexe moleculen.

In een studie gepubliceerd in de Tijdschrift van de American Chemical Society , een groep onder leiding van prof. LI Gang van het Fujian Institute of Research on the Structure of Matter van de Chinese Academie van Wetenschappen rapporteerde een interessant protocol van door zichtbaar licht aangestuurde reductieve arylcarboxylering van styreenderivaten met CO ₂ (1 atm) en arylhalogeniden.

Dit is het eerste voorbeeld van de door zichtbaar licht aangedreven Meerwein-arylatie-type difunctionalisatie van alkenen met behulp van arylhalogeniden, die vaak bankstabiel zijn, goedkoop en overal verkrijgbaar.

De onderzoekers ontdekten dat een breed scala aan aryljodiden en bromiden levensvatbaar waren met deze reactie om arylcarboxyleringsproducten van verschillende styreenderivaten te produceren. Daarnaast, pyridylhalogeniden, alkylhalogeniden en elektronendeficiënte arylchloriden die moeilijk te verminderen zijn, waren ook compatibel met deze reactie.

In de voorlopige mechanistische studie, de controle-experimenten zonder gebruik van arylhalogeniden konden een decarboxyleringsproduct opleveren, wat suggereert dat een zeer reductieve CO ₂ radicaal anion kan betrokken zijn bij deze reactie om arylhalogeniden te verminderen om arylradicalen te genereren. Wanneer een "radicale klok"-substraat werd gebruikt, ringopening product werd geproduceerd, wat aangeeft dat er mogelijk een benzylradicaal bij betrokken is. Daarnaast, de reactie zou schaalbaar kunnen zijn zonder significante afname van de opbrengst aan gewenste producten.

Deze studie kan een nieuwe kans bieden voor het verkennen van nieuwe door zichtbaar licht aangedreven Meerwein-type arylation-additiereacties waarbij gebruiksvriendelijke arylhalogeniden als de radicale bronnen worden gebruikt, evenals het ontwikkelen van nieuwe fotokatalytische gebruiksreacties van CO ₂ .