我国研究者实现电化学中间过程的时间分辨质谱解析
- 2023年09月11日 10:41:51来源:化工仪器网作者:宋池点击:4255
【化工仪器网 项目成果】近日,武汉大学高等研究院陈素明教授课题组在在结构导向的质谱分析方面取得新成果,通过构建具有时间分辨能力的Operando电化学-质谱分析装置,实现了电化学过程中活性中间体以及自由基异构体的结构和动力学解析。该项工作阐明了交流电(AC)电合成的独特反应性,证明了交流电解中电生中间体的过氧化最小化和有效反应。相关研究成果发表于国际权威学术期刊Angew. Chem. Int. Ed(《德国应用化学》)。
与常规有机合成相比,电化学有机合成具有对反应设备要求低、不需要加入氧化还原试剂、电极反应及速率控制简单等优势,不仅简化了反应步骤,同时减少物质的消耗以及副反应的发生,十分符合原子经济性及绿色化学原理,因此受到越来越多的关注。
作为合成化学的新兴领域,电化学反应过程的机理研究一直受限于短寿命活性中间体的捕获和结构分析鉴定。常规的质谱分析方法在实际的复杂研究体系中很难实现深层次的结构解析和定量分析,难以进行决电化学中间过程分析。为解决这一问题,研究团队开发了一种具有超快时间响应的原位电化学-质谱分析装置,可以在电合成工况条件下时间分辨地解析电化学反应过程中的短寿命活性中间体。
据了解,平台允许在直流和交流模式下对逐步电合成反应中间体进行时间分辨映射。通过剖析电化学芳胺功能化反应过程中活性中间体的结构和动力学,证明并验证了交流(AC)电合成的独特反应性,包括通过逆过程最大限度地减少过氧化/还原,以及使成对电解中氧化和还原产生的短寿命中间体有效反应。值得注意的是,发现了反应性氮中心自由基中间体在多步顺序交流电合成中的受控动力学,以减少竞争反应。
此外,本研究还发展了一种解析反应过程中氮中心自由基异构体的新型分析策略。利用中性自由基能形成碱金属加合峰的特性,并通过时间分辨的电化学-质谱分析装置测定中性自由基和自由基阳离子的寿命差异,从而准确地分辨出了反应过程中的氮中心自由基异构体。该方法不仅揭示了电化学芳胺功能化过程中隐藏的自由基反应历程,而且提供一种氮自由基异构体解析的通用方法,从而可以深入理解氮中心自由基的反应动力学。
总体而言,这项工作为交流电解机理提供了直接证据,并阐明了其高效率的根本原因,有利于交流电合成反应的合理设计。
(资料来源:武汉大学高等研究院)
关注本网官方微信 随时阅读专业资讯
- 预算960万 中国海洋大学采购液相色谱-超高分辨率质谱联用仪 2024-05-17 13:36:21
- 近日,中国海洋大学发布公告,计划对中国海洋大学液相色谱-超高分辨率质谱联用仪设备采购项目公开招标,预算960万。
- 预算约101万 天津中医药大学采购场致液滴电离质谱系统 2024-05-17 11:30:24
- 近日,天津中医药大学就“场致液滴电离质谱系统采购项目(项目编号:HYGP-2024-A-013)”发布招标公告,预算金额为100.54万元。
- 预算300万 榆树市农业农村局采购液相色谱质谱联用仪等 2024-05-17 11:22:31
- 近日,榆树市农业农村局就“榆树市现代农业产业园科技创新与服务中心建设项目(农产品质量安全监测中心)”发布公开招标公告,预算金额为300万元。
- 预算505万 乌海市检验检测中心采购质谱仪、显微镜等 2024-05-17 11:08:53
- 近日,乌海市检验检测中心就“药品检验能力标准化建设进口设备采购项目(项目编号:WHZCS-G-H-240031)”发布招标公告,预算金额为505万元,购置质谱仪、显微镜等设备。
- 预算650万 广州市食品检验所采购质谱联用仪 2024-05-17 10:50:06
- 近日,广州市食品检验所就“广州市食品检验所2024年检验检测能力提升经费项目”发布公开招标公告,预算金额为650万元。
版权与免责声明
- 凡本网注明“来源:化工仪器网”的所有作品,均为浙江兴旺宝明通网络有限公司-化工仪器网合法拥有版权或有权使用的作品,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明“来源:化工仪器网”。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
- 本网转载并注明自其它来源(非化工仪器网)的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或和对其真实性负责,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品第一来源,并自负版权等法律责任。
- 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。