Een team van chemici en ingenieurs van MIT heeft een nieuwe manier gevonden om microfluïdische elektrochemische technologieën toe te passen op redox-neutrale reacties met enkelvoudige elektronenoverdracht (SET). In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap , de groep beschrijft de introductie van een microfluïdische redox-neutrale elektrochemie op het platform en legt uit waarom ze denken dat het breed toepasbaar is op SET-chemie. Jian-Quan Liu, Andrey Shatskiy en Markus Kärkäs hebben een Perspective-artikel gepubliceerd in hetzelfde tijdschriftnummer waarin de recente geschiedenis van fotoredox-katalyse en elektrosynthese wordt geschetst, en uitleggen waarom het een belangrijk onderdeel is van de zoektocht naar nieuwe synthetische methoden - ze schetsen ook het werk van het team van MIT.

In de afgelopen jaren, scheikundigen hebben nieuwe manieren onderzocht om fotokatalyse met zichtbaar licht te gebruiken als onderdeel van organische synthese-inspanningen. En hoewel dergelijke inspanningen op verschillende manieren vruchtbaar zijn gebleken, ze zijn ook tegen ernstige beperkingen aangelopen:de noodzaak om redoxpotentialen opnieuw af te stemmen, bijvoorbeeld, en de hoge kosten die gemoeid zijn bij het gebruik van overgangsmetaalfotokatalysatoren. Er zijn ook incompatibiliteitsproblemen geweest en de noodzaak om overgangsmetalen te verwijderen. Dergelijke problemen hebben ertoe geleid dat chemici zich tot elektrosynthese hebben gewend, die, zoals de naam al aangeeft, is een type synthese dat wordt geholpen door elektriciteit. De onderzoekers merken op dat in veel opzichten, elektrosynthese is een uitstekende keuze voor gebruik bij radicale koppeling; in principe, het is zowel eenvoudiger als goedkoper:een bepaalde voorloper wordt nabij de anode geoxideerd, terwijl zijn tegenhanger dichtbij de kathode wordt verminderd. Het grote probleem was dat de ene of de andere partner zijn stabiliteit verloor voordat ze elkaar ergens in het centrum ontmoetten.

In deze nieuwe poging het team van MIT heeft een manier gevonden om dit probleem te omzeilen door de componenten bij elkaar in een microfluïdumplatform te plaatsen. In hun opstelling, de oxidatie- en reductiereacties vinden alleen plaats op de oppervlakken van de elektroden waar de gebruikte materialen (dicyanobenzeen met verschillende partners) elkaar snel kunnen ontmoeten en reageren. Liu, Shatskiy en Kärkäs suggereren dat deze nieuwe aanpak scheikundigen een krachtig nieuw hulpmiddel zou moeten bieden voor gebruik bij het werk met redox-neutrale reacties van vrije radicalen.

© 2020 Wetenschap X Netwerk